फैब में तापमान को सही रखना
यदि आप एक “स्मार्ट” फैब बनाने की कोशिश कर रहे हैं, तो आपको जल्द ही पता चल जाएगा कि स्वचालन ही सबसे कठिन हिस्सा नहीं है। असली चुनौती तो डेटा ही है। आपको ऐसी प्रणाली की आवश्यकता है जो वास्तव में रियल-टाइम में आपको जानकारी दे सके। हमारी सेमीकंडक्टर गर्मी-नियंत्रण प्रणालियों में, हम अनुमान लगाने के बजाय हाई-डेनसिटी इन्फ्रारेड प्रणालियों एवं सटीक थर्मोकपलों का उपयोग करते हैं। यही एकमात्र तरीका है जिससे हम मैनुअल जाँचों से छुटकारा पा सकते हैं, एवं प्रक्रिया को डिजिटल रूप दे सकते हैं।
हम IR का उपयोग क्यों करते हैं?
इन्फ्रारेड प्रणालियाँ बेहतरीन हैं, क्योंकि उन्हें किसी चीज को छूने की आवश्यकता ही नहीं होती। ये तुरंत ही जानकारी दे देती हैं। पारंपरिक हीटर धीमे होते हैं – उन्हें ऊष्मा-संचरण पर निर्भर रहना पड़ता है, जिसमें बहुत समय लग जाता है। इन्फ्रारेड प्रणालियाँ तो सीधे वेफर की सतह पर प्रभाव डालती हैं, एवं तुरंत ही जानकारी दे देती हैं।
हम इन प्रणालियों को फैब की संरचना में शामिल करते हैं, ताकि ऊष्मा पूरे सब्सट्रेट में समान रूप से वितरित हो सके। क्योंकि यदि कहीं गर्मी अधिक हो जाए, तो पूरा वेफर नष्ट हो जाता है… यह तो कोई भी नहीं चाहेगा।
थर्मोकपलों की समस्याएँ
इन्फ्रारेड प्रणालियाँ तो समग्र जानकारी देती हैं, लेकिन थर्मोकपल ही वास्तविक जानकारी देते हैं। ये बताते हैं कि किसी विशेष बिंदु पर क्या हो रहा है।
लेकिन यहाँ समस्या यह है कि थर्मोकपलों में उच्च थर्मल मास होता है… ऐसे में उनका प्रतिक्रिया-समय धीमा हो जाता है। जब सेंसर धीमा हो जाता है, तो PID कंट्रोलर लक्ष्य तापमान से आगे चला जाता है… यह एक ऐसा चक्र है जो आपकी सटीकता को नष्ट कर देता है।
इसे डिजिटल रूप देना (एवं इससे जुड़ी समस्याएँ)
इसे निगरानी प्रणाली में शामिल करने हेतु, हम सब कुछ डिजिटल कन्वर्टरों के माध्यम से ही संसाधित करते हैं… इससे हमें गर्मी-नियंत्रण प्रक्रिया का डिजिटल रूप प्राप्त हो जाता है। जब यह काम करता है, तो यह वाकई अद्भुत लगता है।
लेकिन समस्या यह है कि उच्च-आवृत्ति वाले सैम्पलिंग से विद्युत शोर पैदा हो जाता है। यदि आप वायरिंग में लापरवाही करें, एवं थर्मोकपलों को उच्च-वोल्टेज वाली इन्फ्रारेड पावर लाइनों के बगल में ही रखें, तो आपके डेटा में बहुत सारे शोर हो जाएँगे… ऐसी स्थिति में सिग्नल साफ नहीं रहेगा। इसलिए, आपको शील्डेड केबलिंग का उपयोग करना होगा, एवं ग्राउंडिंग को ठीक रखना होगा… वरना आपका “स्मार्ट” फैब तो बेकार ही रह जाएगा।