स्मार्ट फैब में ऊष्मा पर नियंत्रण रखना
स्मार्ट फैब बनाने का मतलब सिर्फ़ अपने उपकरणों में सेंसर लगाकर बेहतर परिणामों की आशा करना ही नहीं है। वास्तव में, इसका मतलब है ऊष्मा संबंधी प्रक्रियाओं को ठीक से समझना।
वेफरों के प्रसंस्करण हेतु, हमने गैर-संपर्कीय इन्फ्रारेड (IR) प्रणालियों का उपयोग किया है। इन्फ्रारेड प्रणालियों की खूबी यह है कि ये वेफर को छूती ही नहीं। चूँकि कोई संपर्क ही नहीं होता, इसलिए कोई संदूषण भी नहीं होता। इसके अलावा, सेंसरों के कारण ऊष्मा-संबंधी आंकड़ों में गड़बड़ी होने की चिंता भी नहीं होती। ऐसी प्रणालियाँ दूर से ही ऊष्मा-संबंधी जानकारी एकत्र करती हैं।
ऊष्मा का डिजिटल रूप में विश्लेषण
वास्तव में, इन्फ्रारेड प्रणालियाँ वेफर की सतह से निकलने वाली ऊष्मा-किरणों को पकड़ती हैं। आधुनिक प्रणालियों में, इस कच्ची ऊष्मा-ऊर्जा को डेटा-स्ट्रीम में बदल दिया जाता है, जिसे PLC या SCADA सिस्टम आसानी से समझ सकता है।
यह प्रक्रिया बहुत तेज़ी से होती है… मिलीसेकंडों में ही। 300 मिमी आकार के वेफरों में “गर्म बिंदुओं” का पता तुरंत ही लिया जा सकता है। यदि ऊष्मा-स्रोतों की तीव्रता बहुत अधिक हो जाए, तो तापमान में तुरंत ही परिवर्तन हो जाता है। इससे आपको वेफर के विकृत होने से पहले ही ऊष्मा-स्रोतों की तीव्रता को समायोजित करने का अवसर मिल जाता है… यह तो बड़ी बात है!
बंद-लूप प्रणाली
स्मार्ट फैब में बंद-लूप प्रणाली ही महत्वपूर्ण है। हम इन इन्फ्रारेड सेंसरों को सीधे उपकरणों के नियंत्रण-तंत्र से जोड़ देते हैं।
यह सिस्टम वेफर के सतह-तापमान की जाँच करता है, उसे वांछित स्तर से तुलना करता है, एवं आवश्यकतानुसार हीटर की तीव्रता को समायोजित करता है। अब अनुमान लगाने की कोई आवश्यकता ही नहीं है। इस तरह, पूरी ऊष्मा-प्रक्रिया का डिजिटल विश्लेषण हो जाता है… इससे हर वेफर का अपना ही तापमान-मान तैयार हो जाता है… जिसका उपयोग गुणवत्ता-निरीक्षण हेतु किया जा सकता है।
सीमाएँ (क्योंकि कुछ भी परफेक्ट नहीं होता)
हालाँकि, सटीकता हासिल करने में कुछ समस्याएँ भी हैं।
इन्फ्रारेड सेंसर, वेफर की सतह से निकलने वाली ऊष्मा-किरणों की मात्रा के आधार पर ही काम करते हैं। यदि वेफर की सतह पर लगे कोटिंगों में परिवर्तन हो जाए, तो ऊष्मा-किरणों की मात्रा में भी परिवर्तन हो जाता है। ऐसी स्थिति में, गलत तापमान-आंकड़े ही प्राप्त होते हैं।
इसके अलावा, सेंसर एवं वेफर के बीच के ऑप्टिकल ग्लास को भी साफ रखना आवश्यक है। यदि उस ग्लास पर कोई अवशेष जम जाए, तो सिग्नल में बाधा आ जाती है… ऐसी स्थिति में आपको फिर से शुरुआत से ही काम करना पड़ता है।