फैब्रिकेशन प्रक्रिया में कार्बन उत्सर्जन कम करना: आईआर हीटिंग क्यों कारगर है?
यदि आप अपने सेमीकंडक्टर निर्माण संयंत्रों को कार्बन-न्यूट्रल बनाना चाहते हैं, तो आपको पुराने रेजिस्टिव हीटरों पर निर्भर रहना बंद करना होगा। ऐसे हीटर बहुत ही अपव्ययकारी हैं।
हम अब वेफरों को गर्म करने हेतु इन्फ्रारेड हीटिंग लैंपों का उपयोग कर रहे हैं। इसका कारण बहुत ही सरल है – ऐसे हीटर सीधे ही वेफर की सतह पर प्रभाव डालते हैं। इस तरह, पूरे चेंबर को गर्म करने हेतु ऊर्जा का अपव्यय नहीं होता। यह ऊर्जा का उपयोग करने का बहुत ही बेहतर तरीका है।
यहाँ तो गति ही सब कुछ है।
इन्फ्रारेड सिस्टम शॉर्ट-वेव विकिरण का उपयोग करते हैं। हवा के गर्म होने का इंतजार करने के बजाय, फोटॉन सीधे ही वेफर की सतह पर पहुँच जाते हैं। यह बहुत ही तेज़ तरीका है। हम इन सिस्टमों को ऐसे ही सेट करते हैं कि वे कुछ ही सेकंडों में लक्षित तापमान तक पहुँच जाएँ। इससे प्रति वेफर पर खर्च होने वाली ऊर्जा की मात्रा बहुत ही कम हो जाती है।
इसके अलावा, जब आप पारंपरिक ओवनों के बजाय इन्फ्रारेड हीटिंग का उपयोग करते हैं, तो आपको कम ही ऊर्जा की आवश्यकता होती है। कम ऊर्जा की आवश्यकता होने से ऊर्जा का अपव्यय भी कम हो जाता है।
लेकिन यहाँ एक समस्या है – आप ऐसे सिस्टमों को बस “सेट करके भूल नहीं सकते”。
यदि आप अपने लक्ष्यों को पूरा करना चाहते हैं, तो तापमान को नियंत्रित रखना आवश्यक है। इसीलिए हम ऐसे सिस्टमों में उच्च-प्रतिक्रिया वाले सेंसर लगाते हैं। ऐसे सेंसर तापमान नियंत्रित करने में मदद करते हैं। यदि PID ट्यूनिंग ठीक से नहीं की गई, तो न केवल ऊर्जा का अपव्यय होता है, बल्कि वेफर भी क्षतिग्रस्त हो सकता है। और कोई भी ऐसा नहीं चाहता।
यही वह समझौता है जिसके बारे में आपको जानना आवश्यक है।
ये उच्च-घनत्व वाले हीटिंग लैंप बहुत ही प्रभावी हैं… लेकिन इनके कारण कूलिंग सिस्टम पर बहुत ही दबाव पड़ता है।
आप ऐसे लैंपों को पुराने सिस्टमों में डालकर बस इंतजार नहीं कर सकते। आपके कूलिंग सिस्टमों को लैंपों से उत्पन्न होने वाली ऊष्मा को संभालने हेतु पर्याप्त मजबूत होना आवश्यक है। अन्यथा, आपके सिस्टम क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।
“ग्रीन फैक्ट्री” परियोजनाओं में हमें सबसे अच्छे परिणाम मिले, जब संयंत्रों ने पुराने थर्मल सिस्टमों के बजाय इन्फ्रारेड हीटिंग सिस्टमों का उपयोग किया। यही सबसे बेहतर तरीका है… ताकि आपका कार्बन उत्सर्जन कम हो सके, बिना आपके उत्पादन पर कोई प्रभाव पड़े।