चिप निर्माण प्रक्रिया में कार्बन उत्सर्जन कम करना: IR तकनीक क्यों कारगर है?
यदि आप अर्धचालक चिप निर्माण प्रक्रिया में कार्बन उत्सर्जन को कम करना चाहते हैं, तो आपको “सुखाने” की प्रक्रिया पर ध्यान देना होगा। यह प्रक्रिया बहुत ही ऊर्जा-खपत वाली है। पुराने तरह के ओवनों में गर्म हवा हर जगह भेजी जाती है, जिससे पूरा कमरा गर्म हो जाता है… लेकिन ऐसा करने से केवल कुछ ही वेफर सूख पाते हैं। यह तो बर्बादी ही है।
हमने एक बेहतर तरीका ढूँढा है – लक्षित IR तापन।
भौतिकी के नियम कैसे काम करते हैं?
हवा को गर्म करने के बजाय, हम शॉर्ट-वेव IR लैंपों का उपयोग करते हैं। ऊर्जा सीधे वेफर की सतह तक पहुँचती है… कोई मध्यस्थ नहीं, कमरे को गर्म करने की आवश्यकता भी नहीं।
यह विकिरण नमी को सीधे ही नष्ट कर देता है… यह प्रक्रिया लगभग तुरंत ही हो जाती है। चूँकि आपको गर्म हवा के आने का इंतज़ार नहीं करना पड़ता, इसलिए आप बहुत सारी ऊर्जा बचा सकते हैं। आपकी प्रक्रिया तेज़ हो जाती है… और मशीन निष्क्रिय अवस्था में भी बिजली नहीं खर्च करती।
सही विनिर्देशों का चयन
आप बस कुछ लैंप बदलकर ही काम नहीं चला सकते… यह तो एक नौसिखिया गलती है।
आपको लैंपों की वॉटेज एवं तरंगदैर्घ्य को अपने वेफरों की आवश्यकताओं के अनुरूप ही चुनना होगा। यदि तरंगदैर्घ्य, पानी के अणुओं द्वारा ऊर्जा अवशोषित करने की क्षमता के अनुरूप न हो, तो आप वास्तव में मशीन के धातु भागों को ही गर्म कर रहे हैं… यह तो दक्षता नहीं है… यह तो बस एक सामान्य हीटर ही है।
हम लैंपों की सामग्री को ठीक करने में बहुत समय लगाते हैं… लक्ष्य तो यही है कि ऊर्जा सीधे पानी में ही जाए, कहीं और नहीं।
इसके अलावा, जितनी जल्दी वेफर सूख जाए, उतनी ही कम ऊर्जा खर्च होगी। हम प्रति वेफर कितनी ऊर्जा खर्च हो रही है, इसका ट्रैक रखते हैं… क्योंकि अंततः यही वह संख्या है जो यह दर्शाती है कि आपका कार्बन उत्सर्जन वास्तव में कम हो रहा है या नहीं।
वास्तविक चुनौतियाँ
लेकिन यह सब इतना आसान नहीं है…
उच्च-तीव्रता वाले IR लैंपों से बहुत अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है… यह तो आपकी उत्पादन क्षमता के लिए अच्छा है… लेकिन यदि आपकी शीतलन प्रणाली इतनी ऊष्मा को संभाल नहीं पाती, तो समस्याएँ हो जाती हैं… आपकी प्रक्रिया अस्थिर हो जाती है।
आपको संतुलन बनाना ही होगा… आप तो ऊर्जा बचा रहे हैं, लेकिन आपको अतिरिक्त शीतलन प्रणालियों पर भी खर्च करना होगा।
हमें तो केवल शुद्ध लाभ ही महत्वपूर्ण लगता है… यदि कुल ऊर्जा खपत कम है, तो आप जीत गए… बाकी सब तो बेकार ही है।