ফ্যাবে কার্বন কমানো: আইআর হিটিং কেন কার্যকর?
সত্যি বলতে, সেমিকন্ডাক্টর ফ্যাবগুলো অত্যন্ত শক্তি-খরচকারী। যারা এই ধরনের কারখানাগুলোতে কাজ করেছেন, তারা এর ব্যাপারটা ভালোভাবেই জানেন। পুরানো ধরনের ক্লিন রুম সরঞ্জামগুলো রেজিস্টিভ হিটিং বা অন্যান্য পদ্ধতি ব্যবহার করে; এতে অপ্রয়োজনীয়ভাবে শক্তি নষ্ট হয়। এটা অপচয়।
এই কারণেই শর্ট-ওয়েভ ইনফ্রারেড (SWIR) সিস্টেমগুলো ব্যবহৃত হচ্ছে। এটা কার্বন নিঃসরণ কমানোর জন্য একটি আরও কার্যকর উপায়।
পদার্থবিজ্ঞান কেন গুরুত্বপূর্ণ?
প্রচলিত হিটিং পদ্ধতিগুলো অকার্যকর। এগুলো ওয়েফারটিকে উত্তপ্ত করার আগেই ঘরের বাতাস বা দেয়ালগুলোকে উত্তপ্ত করার চেষ্টা করে। এটা অপচয়মূলক।
কিন্তু আইআর ল্যাম্পগুলো ভিন্ন। এগুলো সরাসরি ওয়েফারটিকে উত্তপ্ত করে। ফলে উত্তপ্ত হওয়ার সময় অনেক কম লাগে। এটা খুবই দ্রুত। আর যেহেতু উত্তপ্ত হওয়ার সময় কম, তাই মেশিনগুলো অর্ধেক দিন ধরে অতিরিক্ত শক্তি ব্যবহার করে না।
ক্লিন রুমে এগুলো ব্যবহার করা কেমন?
কেউই হিটার আপগ্রেড করার জন্য সমস্ত সরঞ্জাম খুলে ফেলতে চায় না। এটা খুবই ঝামেলার ব্যাপার।
আমরা এই ল্যাম্পগুলোকে এমনভাবে ডিজাইন করি যাতে এগুলো বর্তমান সরঞ্জামগুলোর জায়গায় সহজেই বসতে পারে। উচ্চ তাপীয় ঘনত্ব বজায় রাখার জন্য এগুলো উচ্চ ভোল্টেজে চলে। এতে সরঞ্জামগুলো ছোট থাকে।
কিন্তু একটি সমস্যা রয়েছে— ঠান্ডা রাখার ব্যবস্থা। উচ্চ-ঘনত্বের আইআর ল্যাম্পগুলো অনেক তাপ উৎপন্ন করে; কিন্তু সেই তাপের কিছু অংশ ল্যাম্পের কভারে ফিরে আসে। যদি ঠান্ডা রাখার ব্যবস্থা ঠিকমতো না থাকে, তাহলে মেশিনগুলো বন্ধ হয়ে যাবে। আর কেউই মঙ্গলবার বিকেলে এমন সমস্যার মুখোমুখি হতে চায় না।
বাস্তব জীবনে কী প্রভাব?
আইআর ব্যবহার করলে প্রতি ওয়েফারে ব্যবহৃত কিলোওয়াট-ঘন্টার পরিমাণ কমে যায়। এটা কিউরিং ও ড্রাইং প্রক্রিয়ার জন্য দারুণ বিকল্প।
সবচেয়ে বড় সুবিধা হলো উৎপাদন ক্ষমতা। ১০ মিনিটের প্রক্রিয়াটিকে ২ মিনিটে রূপান্তর করলে প্রতি ইউনিটে কার্বন নিঃসরণও কমে যায়।
অবশ্য, এর জন্য কিছু ত্যাগ করতে হয়। উচ্চ-তীব্রতার আইআর ল্যাম্পগুলো পুরানো রেজিস্টিভ কয়েলগুলোর মতো দীর্ঘসময় ধরে কাজ করে না। অর্থাৎ, কম শক্তি খরচের বিনিময়ে নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণ করতে হয়। কিন্তু শক্তি সাশ্রয়ের কারণে এটা অবশ্যই লাভজনক।