हम लीड-फ्री रिन्सिंग प्रक्रिया के लिए आईआर तकनीक क्यों इस्तेमाल कर रहे हैं?
सेमीकंडक्टर उद्योग “हरित” एवं लीड-फ्री मानकों की ओर तेजी से बढ़ रहा है। ऐसा रिन्सिंग प्रक्रिया के दौरान ही देखा जा सकता है।
लंबे समय तक हमने कंवेक्शन ओवनों का ही उपयोग किया। लेकिन ईमानदारी से कहें तो, कुछ वेफरों को सुखाने हेतु बड़े आकार के चैंबरों को गर्म करना ऊर्जा की बर्बादी है। इसीलिए हमने इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग शुरू किया। ऐसे लैंप हवा को गर्म करने के बजाय सीधे वेफर की सतह को गर्म करते हैं। इससे कोई बड़े एयर-हैंडलिंग उपकरणों की आवश्यकता ही नहीं पड़ती, और क्लीनरूम में कार्बन उत्सर्जन भी कम हो जाता है।
वास्तव में सुखाने की प्रक्रिया कैसे होती है?
रिन्सिंग प्रक्रिया के दौरान वेफर पर नमी एवं रासायनिक अवशेष होते हैं। इन्हें दूर करने हेतु हम वॉटरप्रूफ इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग करते हैं। यदि सामान्य लैंपों का उपयोग किया जाए, तो नमी के कारण शॉर्ट-सर्किट हो सकता है, या फिलामेंट तुरंत ही नष्ट हो सकता है। यह तो हार्डवेयर को नष्ट करने का एक आसान तरीका है।
वास्तविक चमत्कार तो विकिरण ऊर्जा में ही है। फोटॉन, वेफर पर मौजूद तरल पदार्थ के माध्यम से सीधे जाते हैं, जिससे पानी के अणु तेजी से कंपन करके वाष्पित हो जाते हैं।
यह प्रक्रिया बहुत ही तेज है… वास्तव में बहुत ही तेज।
ऐसी प्रणालियाँ कुछ ही सेकंडों में ही सही तापमान तक पहुँच जाती हैं। यह बहुत ही महत्वपूर्ण है… क्योंकि इससे वेफर पर पानी के धब्बे या “सूखने के दाग” नहीं बनते… ऐसे दाग चिपों की गुणवत्ता को नष्ट कर देते हैं।
नम वातावरण से निपटना
सामान्य क्वार्ट्ज ट्यूबें नम वातावरण को सहन नहीं कर पातीं। इसलिए हमें इलेक्ट्रोडों को सील करना होता है, एवं विशेष कोटिंगों का उपयोग करके सर्किटों को सूखा रखना होता है।
हम उच्च-तीव्रता वाले, शॉर्ट-वेव आउटपुट वाले लैंपों का ही उपयोग करते हैं… ऐसे लैंप ऊष्मा को सीधे वेफर की सतह पर ही भेजते हैं।
कुछ कठिनाइयाँ…
लेकिन आईआर भी कोई जादुई उपकरण नहीं है… इसके भी कुछ नुकसान हैं।
ऐसे लैंप तीव्र ऊष्मा पैदा करते हैं… यदि कन्वेयर की गति ठीक न हो, या वॉटेज बहुत अधिक हो, तो वेफर या फोटोरेजिस्ट नष्ट हो सकता है। इसलिए लाइन की गति एवं ऊर्जा आउटपुट को संतुलित रखना आवश्यक है… ताकि थर्मल शॉक न हो।
इसके अलावा, चैंबर की दीवारों से परावर्तित होने वाली ऊष्मा को भी ध्यान में रखना होता है… ऐसी स्थिति में एक अच्छी कूलिंग प्रणाली आवश्यक है… वरना उपकरण नष्ट हो जाएँगे।