फैब्रिकेशन प्रक्रिया में कार्बन उत्सर्जन कम करने हेतु – प्रीसिजन आईआर हीटिंग क्यों कारगर है?
ईमानदारी से कहें तो, सेमी-कंडक्टर फैब्रिकेशन प्रक्रियाओं में कार्बन-न्यूट्रल लक्ष्यों को प्राप्त करने का दबाव लगातार बढ़ रहा है। लंबे समय से हमने कन्वेक्शन ओवनों का ही उपयोग किया है, लेकिन ये वास्तव में ऊर्जा के अपव्यय का कारण बनते हैं। वेफर को सही तापमान तक पहुँचाने हेतु पूरे चैंबर को गर्म करना पड़ता है… यह बेकार की ऊर्जा-खपत है।
इसीलिए हम प्रीसिजन आईआर हीटिंग की ओर बढ़ रहे हैं। आईआर लैंप, वेफर के चारों ओर की हवा को गर्म करने के बजाय, सीधे वेफर की सतह को ही गर्म करते हैं… यह अधिक कुशल एवं उपयुक्त तरीका है।
ऊष्मा को ठीक वहीं भेजना
अच्छी बात यह है कि सही सेंसरों एवं लैंपों की मदद से हम ऊष्मा-प्रवाह को मिलीमीटर स्तर तक नियंत्रित कर सकते हैं। हम शॉर्ट-वेव आईआर लैंपों का ही उपयोग करते हैं… क्योंकि ये पुरानी विधियों की तुलना में ऊर्जा को बहुत तेज़ी से पहुँचाते हैं।
इस तरह, आपको अपनी प्रक्रिया के लिए आवश्यक तापमान तक पहुँचने में बहुत कम समय लगता है… इसका मतलब है कि प्रति वेफर पर कम ऊर्जा-खपत होती है।
हम यह भी सुनिश्चित करते हैं कि सिस्टम “ओवर-शूट” न हो… क्योंकि अत्यधिक ऊर्जा-खपत बेकार है। जब ऊष्मा ठीक वहीं पहुँच जाती है, तो ऊर्जा-खपत कम हो जाती है… इससे कार्बन-उत्सर्जन कम होता है, और बिल भी कम आते हैं।
हार्डवेयर की विस्तृत जानकारी
अब, आप बस ऐसे ही लैंपों का उपयोग नहीं कर सकते… इसके लिए उच्च-गुणवत्ता वाले क्वार्ट्ज एवं विशेष रिफ्लेक्टरों की आवश्यकता है… ताकि विकिरण सीधे वेफर पर ही पड़े।
लेकिन एक समस्या है… उच्च-घनत्व वाले आईआर लैंपों से तेज़ ऊष्मा उत्पन्न होती है… यदि आपका कूलिंग सिस्टम इसके लिए उपयुक्त न हो, तो सेंसरों के मान गलत हो जाते हैं… इसलिए इन लैंपों को क्लोज्ड-लूप PID कंट्रोलरों के साथ ही उपयोग में लाना आवश्यक है।
“ग्रीन फैक्ट्री” चलाने का बेहतर तरीका
सबसे अच्छी बात यह है कि अब आपको उन बड़े हीटिंग तत्वों पर निर्भर रहने की आवश्यकता नहीं है… आईआर लैंपों की मदद से आप तुरंत ही सिस्टम को चालू/बंद कर सकते हैं… अब मशीन खाली पड़ी रहने पर भी ऊर्जा-खपत नहीं होगी।
यदि आप अभी ही एक नई लाइन तैयार कर रहे हैं, तो यही सबसे तेज़ तरीका है… जिससे आपका कार्बन-उत्सर्जन कम होगा, और आपकी उत्पादन-क्षमता भी बरकरार रहेगी। यह वाकई कारगर है।