ইনফ্রারেড বনাম হট এয়ার: ওয়েফারগুলোর জন্য অপচয় করা বন্ধ করুন।
হট এয়ার কীভাবে কাজ করে তা ভাবুন। আপনি বাতাসকে উত্তপ্ত করেন; এরপর সেই উত্তপ্ত বাতাসটি ওয়েফারকে উত্তপ্ত করে। এটা একটি ধীর প্রক্রিয়া। এখানে অপেক্ষা করার সময়ও থাকে। ডিপ সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়াকরণে এই অপেক্ষার সময়টা শুধুমাত্র বিরক্তিকর নয়—এটা আর্থিক ক্ষতির কারণও হয়।
ইনফ্রারেড হিটিং-এ মধ্যবর্তী ধাপগুলো বাদ পড়ে। বাতাস নিয়ে ঝামেলা না করেই এটা সরাসরি ওয়েফারের পৃষ্ঠে শক্তি সরবরাহ করে।
কেন এটা দ্রুততর?
বাতাস তাপ সরবরাহে খুবই দুর্বল মাধ্যম। যদি কনভেকশন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, তাহলে চেম্বারটিকে নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় আনতে মিনিটের পর মিনিট সময় লাগে। অন্যদিকে ইনফ্রারেড ল্যাম্প ব্যবহার করলে কয়েক সেকেন্ডের মধ্যেই লক্ষ্য অর্জন করা যায়।
এখানেই র্যাপিড থার্মাল প্রসেসিং (RTP)-এর গুরুত্ব প্রকাশ পায়। তরঙ্গদৈর্ঘ্য নিয়ন্ত্রণ করে আপনি ঠিক করতে পারেন যে তাপটি সিলিকনের কত গভীরে প্রবেশ করবে। এটা চেম্বারের পুরো দেয়ালকে শক্তি দিয়ে উত্তপ্ত করার চেয়ে অনেক ভালো।
“গোল্ডিলকস” দূরত্ব
ইনফ্রারেড ল্যাম্পটিকে সরাসরি ওয়েফারের কাছে রাখা যায় না। তা করলে সমস্যা হবে। যদি ল্যাম্পটি খুব কাছাকাছি থাকে, তাহলে ওয়েফারের কিনারাগুলো পুড়ে যেতে পারে। আবার যদি ল্যাম্পটিকে খুব দূরে রাখা হয়, তাহলে তাপ সরবরাহ কমে যায় এবং আবার ধীর গতিতে কাজ হয়।
সবকিছুই নির্দিষ্ট দূরত্বের উপর নির্ভর করে। আমরা প্রতি বর্গসেন্টিমিটারে কত ওয়াট শক্তি প্রয়োজন তা বিবেচনা করে সেই দূরত্বটি নির্ধারণ করি; যাতে তাপটি সমানভাবে ছড়িয়ে যায়।
সমস্যাগুলো
ইনফ্রারেড হিটিং দ্রুত হলেও, হট এয়ারের মতো সহনশীল নয়। হট এয়ার একটি স্বাভাবিক “বাফার” হিসেবে কাজ করে। কিন্তু ইনফ্রারেড হিটিং খুবই আক্রমণাত্মক। যদি PID কন্ট্রোলারটি ঠিকমতো কাজ না করে, অথবা সেন্সরগুলো ধীরগতির হয়, তাহলে আপনি লক্ষ্য তাপমাত্রায় পৌঁছানোর আগেই সমস্যায় পড়বেন।
আপনার ফিডব্যাক লুপগুলোকে দ্রুত প্রতিক্রিয়া জানানো দরকার; যাতে নির্দিষ্ট তাপমাত্রা অর্জন হওয়ার সাথে সাথেই ল্যাম্পগুলো বন্ধ হয়ে যায়। আর আপনার পাওয়ার সাপ্লাইটি ইনফ্রারেড ল্যাম্পগুলোর বিপুল পরিমাণ বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে সক্ষম হওয়া দরকার।