स्मार्ट फैब में यूएचपी इन्फ्रारेड हीटिंग को वास्तव में कार्यान्वित करना
एक “स्मार्ट फैब” बनाने के लिए केवल उन्नत सॉफ्टवेयर ही पर्याप्त नहीं है। ऐसे उपकरणों की आवश्यकता है जो वास्तव में डेटा सिस्टम से संवाद कर सकें। हीटिंग एवं प्रसंस्करण के लिए तो अल्ट्रा हाई प्यूरिटी (UHP) इन्फ्रारेड लैंप ही सबसे उपयुक्त हैं। हम ऐसे लैंपों का उपयोग इसलिए करते हैं, ताकि वेफरों पर सटीक रूप से ऊष्मा पहुँच सके, बिना वेफरों के वातावरण को नुकसान पहुँचाए।
ऊष्मा का स्थानांतरण
UHP लैंप, विद्युत ऊर्जा को शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड विकिरण में परिवर्तित करते हैं। ऊष्मा को एक जगह से दूसरी जगह भेजने हेतु हवा का उपयोग नहीं किया जाता; बल्कि ऊर्जा सीधे लक्षित सतह पर ही पहुँचती है।
यह प्रक्रिया बहुत ही तेज़ है… वास्तव में बहुत ही तेज़। इससे तापमान पर बेहतर नियंत्रण संभव हो जाता है। डिजिटल प्रणालियों में, इसका अर्थ है कि हीटिंग प्रक्रियाओं को मिलीसेकंड स्तर पर ही नियंत्रित किया जा सकता है।
चीजों को साफ रखना
हम उच्च-शुद्धता वाले सिंथेटिक क्वार्ट्ज का उपयोग करते हैं… क्योंकि गैसों के निकलने से बड़ी समस्याएँ हो सकती हैं। क्लीनरूम में, लैंप में मौजूद थोड़ी सी भी अशुद्धता पूरे वेफरों को नष्ट कर सकती है।
चीजों को साफ रखने हेतु, हम टंगस्टन फिलामेंटों को हैलोजन चक्र में रखते हैं… इससे क्वार्ट्ज समय के साथ भी काला नहीं होता, इसलिए लंबे समय तक भी प्रकाश जारी रहता है।
जोखिम
इंडस्ट्री 4.0 प्रणाली में इन लैंपों का उपयोग करने हेतु, उन्हें सीधे कनेक्ट करना पर्याप्त नहीं है… ऐसे में क्लोज्ड-लूप PID कंट्रोलर एवं रियल-टाइम पायरोमीटरों की आवश्यकता है।
ऐसे में “ऊष्मा” वास्तव में “डेटा” बन जाती है… आप प्रणाली में आने वाले प्रत्येक वेफर की ऊर्जा-मात्रा को देख सकते हैं।
लेकिन ध्यान रखें… उच्च-वोल्टेज वाले UHP लैंप बहुत ही छोटे स्थान में भी बहुत गर्म हो जाते हैं… यदि आप अधिक लैंपों का उपयोग करने की कोशिश करें, तो ठंडक प्रणालियों को उसके लिए तैयार रहना होगा… अन्यथा क्वार्ट्ज खराब हो जाएगा।
इन्फ्रारेड का उपयोग क्यों?
ऐसी प्रणालियों में जगह कम लगती है, एवं इनमें कोई गतिशील भाग ही नहीं होते… इसलिए इन्हें जोड़ना आसान है, एवं इन्हें बदलना भी आसान है।
इंजीनियरों के लिए यह बहुत ही फायदेमंद है… क्योंकि इससे डाउनटाइम कम हो जाता है, एवं मॉड्यूलों में थर्मल प्रक्रियाओं को स्वचालित करना आसान हो जाता है।