চলুন, সেমি-ফ্যাব্রিকেশন প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত গোল্ড-কোটেড আইআর ল্যাম্পগুলো নিয়ে আলোচনা করি।
সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনে “গ্রিন” ও লিড-ফ্রি মানদণ্ড বাস্তবায়নের চেষ্টা চলছে; কিন্তু এটা সবার জন্যই একটি সমস্যা হয়ে দাঁড়িয়েছে। পুরানো ধরনের কনভেকশন ওভেনগুলো অত্যন্ত অপচয়কারী—কারণ এগুলো চেম্বারের বায়ু ও দেয়ালগুলোকে উত্তপ্ত করতে অনেক শক্তি ব্যয় করে। ফলে আসল পার্টটি উত্তপ্ত হওয়ার আগেই অনেক শক্তি নষ্ট হয়ে যায়।
এখানেই গোল্ড-কোটেড আইআর ল্যাম্পগুলো কাজে আসে। এগুলো পুরো চেম্বারকে উত্তপ্ত করার পরিবর্তে শক্তিকে সরাসরি সাবস্ট্রেটের উপর পাঠায়। এটা যেন বাড়ির সব আলো জ্বালানোর পরিবর্তে শুধুমাত্র একটি স্পটলাইট ব্যবহার করার মতো।
রহস্যটা হলো সোনার মধ্যেই।
সাধারণত কোয়ার্টজ ল্যাম্পগুলো বিস্তৃত স্পেকট্রামের তাপ নির্গত করে। কিন্তু ফটোরেজিস্ট বা অ্যাডহেসিভগুলোকে শুকানোর সময় এই তাপকে সরাসরি সাবস্ট্রেটের উপর পাঠানো উচিত। যদি তা না করা হয়, তাহলে সাবস্ট্রেটের অভ্যন্তরীণ অংশগুলো ঠিকমতো শুকানোর আগেই এর পৃষ্ঠটি পুড়ে যাবে।
কোয়ার্টজের উপর পাতলা সোনার স্তর যোগ করলে একটি ফিল্টার তৈরি হয়। এটা অবাঞ্ছিত দীর্ঘ-তরঙ্গের বিকিরণগুলোকে ফিলামেন্টের দিকে ফিরিয়ে দেয়; আর কাজে লাগে এমন স্বল্প-তরঙ্গের বিকিরণগুলোকে বাইরে পাঠায়। ফলে তাপমাত্রা দ্রুত বৃদ্ধি পায়।
এটা কেন পৃথিবীর জন্য উপকারী?
লিড-ফ্রি সোল্ডারিংয়ের ক্ষেত্রে নির্দিষ্ট তাপমাত্রা বজায় রাখা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। তাপমাত্রা বেশি হলে ওয়েফারটি নষ্ট হয়ে যায়; আবার কম হলে সংযোগটি ভেঙে যায়।
আইআর ল্যাম্পগুলো ব্যবহার করলে তাৎক্ষণিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায়। সুইচ টিপলেই ল্যাম্পটি চালু হয়; আবার সুইচ টিপলেই বন্ধ হয়। ওভেনটি “উত্তপ্ত” হওয়ার জন্য অপেক্ষা করার দরকার নেই; ফলে অনেক বিদ্যুৎ সাশ্রয় হয়। আর সলভেন্ট-ভিত্তিক শুকানো প্রক্রিয়ার ফলে যে দূষণ হয়, তা থেকেও মুক্তি পাওয়া যায়।
কিছু বিষয় মনে রাখা দরকার…
এগুলো কোনো জাদু নয়। এই ল্যাম্পগুলো অল্প জায়গায় অত্যন্ত বেশি তাপ উৎপন্ন করে; ফলে পার্টগুলো দ্রুত প্রক্রিয়াজাত হয়। কিন্তু শীতলীকরণ ব্যবস্থার ব্যাপারে সাবধান থাকতে হবে।
যদি ল্যাম্পগুলো ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত হাউজিং না থাকে, তাহলে ওয়্যারিংগুলো গলে যেতে পারে বা রিফ্লেক্টরগুলো বিকৃত হয়ে যেতে পারে। আমি সবসময় এগুলো পাইরোমিটার ও ক্লোজড-লুপ PID কন্ট্রোলারের সাথে ব্যবহার করার পরামর্শ দিই। এতে সবকিছু নিয়ন্ত্রণে থাকে, ফলে সাবস্ট্রেটগুলো ক্ষতিগ্রস্ত হয় না।
যদি পাওয়ার সাপ্লাইটি প্রয়োজনীয় ওয়াটেজ সামলাতে পারে, তাহলে এগুলোকে বর্তমান কিউরিং লাইনেই ব্যবহার করা যেতে পারে। এটাই হলো উৎপাদন গতি কমানো ছাড়াই পরিবেশগত মানদণ্ড মেনে চলার সবচেয়ে সহজ উপায়।