फैब्रिकेशन प्रक्रिया में कार्बन उत्सर्जन कम करना: आईआर हीटिंग क्यों बेहतर विकल्प है?
चलिए, सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रिया के बारे में ईमानदार रहें। यह तो एक संतुलन बनाए रखने की प्रक्रिया है। इसमें अत्यधिक गर्मी एवं अत्यधिक सटीकता आवश्यक है; लेकिन थोड़ी भी धूल से पूरी उत्पादन प्रक्रिया बर्बाद हो सकती है।
लंबे समय तक, कन्वेक्शन ओवन ही उपयोग में आते रहे। लेकिन इनकी समस्या यह है कि ये बहुत अधिक ऊर्जा खपत करते हैं। वे वेफर को सही तापमान तक पहुँचाने हेतु पूरे कमरे की हवा को गर्म करने में ही आधा समय खर्च कर देते हैं… यह तो पिज्जा को गर्म करने हेतु पूरे घर को गर्म करने जैसा ही है!
इसीलिए हम शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड (आईआर) सिस्टम की ओर बढ़ रहे हैं। ऐसे सिस्टमों में हवा को गर्म करने के बजाय, ऊर्जा सीधे ही वेफर पर ही लगती है। यह तो एक सरल बदलाव है… लेकिन इसी कारण ही कार्बन उत्सर्जन कम होता है।
गति एवं ऊर्जा
आईआर लैंप, विद्युतचुम्बकीय विकिरण का उपयोग करके गर्मी पैदा करते हैं। चूँकि यह गर्मी सीधे ही वेफर पर पहुँचती है, इसलिए कमरे को गर्म होने में समय नहीं लगता। हम तो कुछ ही सेकंडों में ही वेफर को सही तापमान तक पहुँचा सकते हैं।
यह बहुत ही तेज़ है… वाकई में बहुत ही तेज़।
और यह आपके बिजली बिल पर भी सकारात्मक प्रभाव डालता है… आप प्रति वेफर कम किलोवाट-घंटे ही ऊर्जा खर्च करते हैं… और चूँकि गर्मी को रोकने हेतु बड़े आकार के उपकरणों की आवश्यकता नहीं है, इसलिए आपके उपकरणों के लिए कम ही जगह आवश्यक है।
स्वच्छता बनाए रखना
फैब्रिकेशन प्रक्रिया में संदूषण एक बड़ी समस्या है… गर्मी के कारण धूल/कण उत्पन्न हो सकते हैं… इसलिए हम लैंपों के लिए उच्च-शुद्धता वाले क्वार्ट्ज ग्लास का उपयोग करते हैं।
हम इन लैंपों के साथ रिफ्लेक्टरों का भी उपयोग करते हैं… ताकि गर्मी किसी अन्य दिशा में न जाए। अगर गर्मी कमरे में फैल जाए, तो HVAC सिस्टम को इसे नियंत्रित करने हेतु अतिरिक्त मेहनत करनी पड़ती है।
लेकिन ध्यान रखें… आपको वॉटेज पर भी ध्यान देना होगा… उच्च-घनत्व वाले आईआर लैंप छोटे क्षेत्र में ही बहुत अधिक गर्मी पैदा करते हैं… अगर आपका एयर हैंडलिंग उपकरण इस भार को संभालने में सक्षम न हो, तो आपको पूरे दिन ही तापमान नियंत्रण की समस्याओं से जूझना पड़ेगा… यह तो एक बड़ी समस्या है।
बड़ा चित्र
जब आप आईआर सिस्टम का उपयोग करते हैं, तो आप कोयले/जीवाश्म ईंधन पर आधारित हीटिंग प्रणालियों पर निर्भर नहीं रहते… ऐसी प्रणालियाँ तो अधिक स्वच्छ होती हैं… कम ही जटिल डक्टिंग एवं सरल वायरिंग आवश्यक होती है।
हमें तो क्यूरिंग एवं सूखने की प्रक्रियाओं में ही सबसे बड़ा लाभ दिखता है… आपको चक्र-समय कम लगता है… अनावश्यक ऊर्जा की बर्बादी भी नहीं होती… और आप अपनी उत्पादन प्रक्रिया को धीमा किए बिना ही “हरित कारखाना” के लक्ष्यों को हासिल कर सकते हैं… यह तो बहुत ही अच्छा है।