लीकेज को रोकना: आईआर एमिटर्स के लिए सिरेमिक एंड कैप्स क्यों महत्वपूर्ण हैं?
यदि आप सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रिया में होने वाली ऊर्जा-हानि को कम करना चाहते हैं, तो आपको पहले ही ऊष्मा की समस्या से निपटना होगा। यह तो सरल लगता है, लेकिन वेफर प्रसंस्करण प्रक्रिया में हर बर्बाद हुई ऊर्जा वास्तव में पैसों एवं ऊर्जा की बर्बादी ही है।
यहीं पर सिरेमिक एंड कैप्स की भूमिका आती है।
जब आप उच्च-वाट के लैंपों का उपयोग करते हैं, तो उन लैंपों के छोरों से ऊष्मा बाहर निकल जाती है। यदि आप मानक धातुई कैप्स का उपयोग करते हैं, तो वे ऊर्जा को अपने अंदर सोख लेते हैं, जिससे वह ऊर्जा वहाँ नहीं पहुँच पाती, जहाँ उसकी आवश्यकता है।
हमने इनकी जगह उच्च-शुद्धता वाले एल्यूमिना सिरेमिक का उपयोग किया।
दरअसल, सिरेमिक ऊष्मा को बाहर जाने नहीं देता। इसलिए ऊष्मा क्वार्ट्ज आवरण के अंदर ही रह जाती है। इससे अधिक ऊर्जा सीधे सब्सट्रेट तक पहुँच पाती है।
इससे वेफर अधिक गर्म हो जाता है, लेकिन मशीन का चेसिस ठंडा ही रहता है।
यह तो एक बेहतरीन समाधान है। चूँकि आपको ऊष्मा-हानि की समस्या से निपटने की आवश्यकता ही नहीं है, इसलिए आप बिना अधिक ऊर्जा खर्च किए ही अपने लक्षित तापमान तक पहुँच सकते हैं। यह क्लीनरूम के कुल ऊर्जा-खर्च को कम करने का एक आसान तरीका है।
लेकिन यह इतना आसान भी नहीं है।
सही सिरेमिक चुनना एक चुनौती है। उच्च-एल्यूमिना वाले सिरेमिक अत्यधिक ऊष्मा के लिए उपयुक्त हैं, लेकिन वे नाजुक होते हैं। यदि वायरिंग प्रक्रिया में कोई गलती हो जाए, तो चिपें नष्ट हो सकती हैं। हमें ऐसे सिरेमिकों का ध्यानपूर्वक चयन करना होता है, ताकि वे क्वार्ट्ज ट्यूबों के निरंतर फैलने/सिकुड़ने को सह सकें। यदि ऐसा न हो, तो वैक्यूम लीकेज या फिलामेंट क्षतिग्रस्त हो सकता है।
इसके अलावा, विद्युत संबंधी समस्याएँ भी हैं। उच्च-वोल्टेज वाली प्रणालियों में, एमिटर का विद्युत-प्रवाह ग्राउंडेड हाउसिंग में नहीं जाना चाहिए। सिरेमिक ऐसी दीवार की तरह काम करता है, जो विद्युत-प्रवाह को उसी जगह पर रखता है।
“ग्रीन फैक्ट्री” लक्ष्य के लिए भी यह एक बढ़िया विकल्प है।
चूँकि ये कैप्स ऊष्मा को केंद्रित रखते हैं, इसलिए आप अपने लैंपों को लक्षित स्थान के और निकट रख सकते हैं, बिना अन्य उपकरणों को नुकसान पहुँचाए। इससे कूलिंग वाटर सिस्टम पर भी कम दबाव पड़ता है। पंपों पर कम भार पड़ता है, कम पानी खर्च होता है, और कम ऊर्जा खर्च होती है।
यह सब मिलकर एक बेहतरीन परिणाम देता है।