फैब्रिकेशन प्रक्रिया में कार्बन उत्सर्जन कम करना: आईआर हीटिंग क्यों प्रभावी है?
ईमानदारी से कहें तो, सेमीकंडक्टर फैब्रिकेशन सुविधाएँ बहुत ही अधिक ऊर्जा खपत करती हैं। यदि आपने कभी ऐसी सुविधाओं में काम किया है, तो आपको पता होगा कि पुरानी तकनीकों में ऊर्जा का दुरुपयोग होता है। ऐसी तकनीकों में ऊर्जा का उपयोग बेकार ही हो जाता है।
इसी कारण हम शॉर्ट-वेव इंफ्रारेड (SWIR) प्रणालियों की ओर बढ़ रहे हैं। यह कार्बन उत्सर्जन को कम करने का एक बेहतरीन तरीका है, बिना उत्पादन प्रक्रिया पर कोई असर पड़े।
भौतिकी का महत्व
पारंपरिक हीटिंग तकनीकों में ऊर्जा का दुरुपयोग होता है। ऐसी तकनीकों में हवा या चैंबर की दीवारों को गर्म करने में ही बहुत ऊर्जा खर्च हो जाती है। लेकिन आईआर लैंप अलग हैं। ये सीधे ही सामग्री को गर्म करते हैं। इससे ऊर्जा की खपत कम हो जाती है।यह बहुत ही तेज़ है। और चूँकि गर्म होने की प्रक्रिया छोटी होती है, इसलिए मशीनें आधे दिन तक अत्यधिक ऊर्जा खपत नहीं करतीं।
क्लीन रूम में इनका उपयोग
कोई भी व्यक्ति हीटर को अपग्रेड करने हेतु पूरे उपकरणों को नष्ट करना नहीं चाहेगा। यह बहुत ही परेशानीदार है।
हम ऐसे लैंपों को डिज़ाइन करते हैं कि वे मौजूदा उपकरणों में ही आसानी से फिट हो जाएं। ऊँची ऊर्जा घनत्व वाले लैंपों को छोटे आकार में ही बनाया जाता है, ताकि वे अधिक ऊर्जा खपत न करें।
लेकिन एक समस्या यह है कि ऐसे लैंपों से निकलने वाली गर्मी को ठंडा करना आवश्यक है। यदि ठंडा करने की प्रक्रिया सही न हो, तो मशीनें ठप हो जाएंगी। और कोई भी व्यक्ति मंगलवार की दोपहर में मशीनों के ठप होने की स्थिति को सहन नहीं करना चाहेगा।
वास्तविक दुनिया में प्रभाव
जब आप आईआर लैंपों का उपयोग करते हैं, तो प्रति वेफर में खपत होने वाली ऊर्जा कम हो जाती है। यह सुखाने एवं उपचार की प्रक्रियाओं में बेहतरीन विकल्प है।
सबसे बड़ा लाभ यह है कि उत्पादन दर बढ़ जाती है। यदि 10 मिनट की प्रक्रिया को 2 मिनट में ही पूरा किया जा सके, तो प्रति इकाई कार्बन उत्सर्जन भी कम हो जाता है।
बेशक, इसका एक नुकसान भी है। उच्च-तीव्रता वाले आईआर लैंप, पुराने रेजिस्टिव कॉइलों की तुलना में कम समय तक ही काम कर पाते हैं। लेकिन ऊर्जा बचत के कारण यह नुकसान कम ही लगता है।