फैब्रिकेशन प्रक्रिया में कार्बन उत्सर्जन कम करना: आईआर क्यों बेहतर विकल्प है?
ईमानदारी से कहें तो, सेमीकंडक्टर फैब्रिकेशन प्रक्रियाओं में बहुत अधिक ऊर्जा खर्च होती है। इस ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा थर्मल प्रसंस्करण प्रक्रियाओं में ही खर्च हो जाता है।
वर्षों से, ऐसी प्रक्रियाओं हेतु विशाल कन्वेक्शन ओवनों का ही उपयोग किया जाता रहा है। लेकिन समस्या यह है कि वेफर को उचित तापमान तक पहुँचाने हेतु बहुत अधिक ऊर्जा खर्च होती है। यह बेहद अपव्यय है।
इसीलिए हम प्रमाणित इन्फ्रारेड लैंपों का ही उपयोग करते हैं। इन लैंपों से वेफर या फोटोरेजिस्ट पर सीधे ही ऊष्मा पहुँचती है… बिना किसी देरी के।
ऊर्जा बचाने हेतु तर्क
एक सामान्य ओवन के बारे में सोचें… वह बहुत धीरे ही काम करता है। वहाँ बहुत अधिक हवा गर्म होती है, और हर सेकंड ऊर्जा बर्बाद होती है।
हमारे इन्फ्रारेड सिस्टमों में शॉर्टवेव विकिरण का उपयोग किया जाता है… इससे ऊष्मा तुरंत ही सब्सट्रेट तक पहुँच जाती है। चूँकि ऊष्मा तेजी से ही पहुँचती है, इसलिए प्रक्रिया में लगने वाला समय भी कम हो जाता है… इससे मशीनें घंटों तक चलने की आवश्यकता ही नहीं पड़ती।
हम ऐसे लैंपों को उच्च ऊर्जा घनत्व हेतु भी डिज़ाइन करते हैं… इससे पूरा हीटिंग सिस्टम कम जगह घेरता है। चूँकि बहुत अधिक ऊष्मा नहीं उत्पन्न होती, इसलिए HVAC सिस्टम को फैब्रिकेशन क्षेत्र को ठंडा रखने हेतु ज्यादा मेहनत नहीं करनी पड़ती।
वास्तविक उपयोग एवं सावधानियाँ
हम ऐसे लैंपों को खासकर क्लीनरूमों हेतु ही डिज़ाइन करते हैं… ताकि कोई गैस न निकले, एवं कोई कण भी न उत्पन्न हो। हम उच्च-शुद्धता वाले क्वार्ट्ज का ही उपयोग करते हैं… क्योंकि हम नहीं चाहते कि कोई दूषण प्रक्रिया को बर्बाद कर दे।
लेकिन विद्युत संबंधी सावधानियाँ भी आवश्यक हैं… ऐसे लैंप चालू होते ही बहुत अधिक ऊर्जा खींचते हैं… यदि आपके विद्युत पैनल इस ऊर्जा को संभालने में सक्षम न हों, तो ब्रेकर लगातार टूट जाएँगे।
और यही सबसे खतरनाक बात है… शॉर्टवेव इन्फ्रारेड बहुत ही शक्तिशाली होता है… यदि कन्वेयर बेल्ट कुछ सेकंड के लिए भी रुक जाए, तो चीजें तुरंत ही गर्म हो जाती हैं… इसलिए फेल-सेफ इंटरलॉक सिस्टम आवश्यक है… जैसे ही कन्वेयर बेल्ट रुक जाए, ऊर्जा तुरंत ही बंद हो जानी चाहिए… वरना वेफर तुरंत ही जल जाएँगे।
वास्तविक लाभ
अंततः, इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग करने से प्रति वेफर खर्च होने वाली ऊर्जा कम हो जाती है… यह कार्बन उत्सर्जन को कम करने का एक सरल तरीका है।
सबसे अच्छी बात यह है कि ऐसे लैंपों का उपयोग आपकी पुरानी प्रक्रियाओं के स्थान पर ही किया जा सकता है… आपको अपनी पूरी उत्पादन लाइन को नष्ट करने एवं फिर से शुरुआत करने की आवश्यकता ही नहीं है… आपको अधिक उत्पादन एवं कम उत्सर्जन ही मिलेगा।