فیبریکیشن پروسس میں کاربن کو کم کرنے کے لئے: شارٹ ویو آئی آر کیوں بہترین حل ہے؟
ایمانداری سے کہا جائے تو، سیمی کنڈکٹر فیبریکیشن پروسس میں کاربن کو صفر تک کم کرنا بہت مشکل کام ہے۔ اس مسئلے کا ایک بڑا حصہ، حرارت کو کس طرح کنٹرول کیا جائے، سے متعلق ہے۔ لمبے عرصے سے ہم رزسٹیو ہیٹنگ کا استعمال کرتے رہے ہیں، لیکن یہ طریقہ بہت ناکارہ ہے۔ اس طریقے میں بہت زیادہ توانائی صرف ویفر کے ارد گرد کی ہوا کو گرم کرنے میں خرچ ہو جاتی ہے۔
اسی لئے ہم شارٹ ویو آئی آر لیمپس کا استعمال کرتے ہیں۔ یہ لیمپس حرارت کو براہ راست ویفر کی سطح پر پہنچاتے ہیں، جس سے پروسس کی رفتار بڑھ جاتی ہے، اور باقی کمرے کو گرم کرنے کے لئے زیادہ توانائی خرچ نہیں ہوتی۔
توانائی کا استعمال
جب ہم ان سسٹمز کو استعمال کرتے ہیں، تو ہمارا مقصد رفتار ہے۔ ہم چاہتے ہیں کہ پروسس کی شروعات اور اختتام کا عمل فوری طور پر ہو۔ ہم اعلی واٹیج والے کوارٹز لیمپس کا استعمال کرتے ہیں، کیوں کہ یہ بہت زیادہ حرارت پیدا کر سکتے ہیں، اور پورے سسٹم کو گرم نہیں کرتے۔ اس طرح حرارت براہ راست ویفر کی سطح پر پہنچتی ہے۔ چونکہ یہ براہ راست تابکاری پر مبنی ہے، اس لئے توانائی کی منتقلی فوری ہوتی ہے۔
لیکن ایک مشکل یہ ہے کہ اگر ہم ان لیمپس کو زیادہ استعمال کریں، تو حرارت بہت زیادہ بڑھ جاتی ہے۔ اس سے ویکیوم سیلز اور کولنگ سسٹمز پر بہت دباؤ پڑتا ہے۔ اگر کولنگ واٹر کا بہاؤ درست نہ ہو، تو سیلز خراب ہو سکتے ہیں۔ یہ ایک ایسا مسئلہ ہے جسے ہمیں منظم کرنا پڑتا ہے۔
کوارٹز اور “میچنگ” کی سائنس
ہم ہیلوجن سے بھرے کوارٹز ٹیوبس کا استعمال کرتے ہیں، کیوں کہ یہ زیادہ عرصے تک کام کرتے ہیں اور مستحکم رہتے ہیں۔ کوارٹز کی خوبی یہ ہے کہ یہ شارٹ ویو تابکاری کو براہ راست گزار دیتا ہے، بجائے اس کے کہ اسے جذب کرے۔
لیکن یہاں ایک چال یہ ہے کہ ہم ٹیوبس پر خاص کوٹنگ لگاتے ہیں، تاکہ تابکاری کی شدت کو کنٹرول کیا جا سکے، اور یہ سیمی کنڈکٹر مواد کی خصوصیات کے مطابق ہو۔ اسے ریڈیو کی ترتیب دینے جیسا سمجھ سکتے ہیں۔ جب طول موج مناسب ہوتا ہے، تو مواد توانائی کو جذب کرتا ہے، بجائے اس کے کہ اسے منعکس کرے۔ کم منعکسی کا مطلب یہ ہے کہ کم بجلی ضائع ہوتی ہے۔ اور چونکہ ہم معیاری کنیکٹرز استعمال کرتے ہیں، اس لئے انہیں براہ راست موجودہ سسٹمز میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ پورے سسٹم کو دوبارہ تیار کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔
حقیقی دنیا میں اثرات
آئی آر لیمپس کا استعمال، سیارے اور بجٹ دونوں کے لئے فائدہ مند ہے۔ اب ہمیں ان بڑے ہیٹنگ سسٹمز کی ضرورت نہیں ہے، جو ویفر کے عمارت سے باہر جانے کے بعد بھی گرم رہتے ہیں۔ اس طرح ہر ویفر کے لئے بجلی کی بچت ہوتی ہے۔ یہ “گرین فیکٹری” کے اہداف کو حاصل کرنے کا ایک عملی طریقہ ہے۔ اس طرح ہم اپنے کاربن فوٹ پرنٹ کو کم کر سکتے ہیں، بغیر اپنے پروسس کی رفتار کو کم کیے یا اپنے منافع کو نقصان پہنچائے۔ یہ واقعی کارگر طریقہ ہے۔