फैब की सफाई: आईआर हीटिंग क्यों कारगर है?
ईमानदारी से कहें तो, सेमीकंडक्टर फैक्ट्रियाँ बहुत अधिक ऊर्जा खपत करती हैं। यदि हम वास्तव में कार्बन-न्यूट्रल लक्ष्यों को हासिल करना चाहते हैं, तो हमें सिर्फ कुछ बल्बों में बदलाव करने से काम नहीं चलेगा। हमें बड़े पैमाने पर बदलाव करने होंगे।
लंबे समय से हम कन्वेक्शन ओवनों पर ही निर्भर रहे हैं। लेकिन इनका उपयोग बहुत ही अपव्ययी है… वेफर को गर्म करने हेतु हमें उसके आसपास की सारी हवा को भी गर्म करना पड़ता है। यह तो ऐसा ही है, जैसे पिज्जा को गर्म करने हेतु पूरे घर को गर्म करना पड़े।
इसीलिए हम शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड (IR) हीटिंग की ओर बढ़ रहे हैं। ऐसे में हवा को गर्म करने की आवश्यकता ही नहीं है… हम ऊष्मा को सीधे ही वेफर पर ही भेज देते हैं।
गति एवं ऊर्जा
सबसे अच्छी बात यह है कि IR हीटिंग में कोई मध्यस्थ नहीं होता… चूँकि यह विकिरण का उपयोग करती है, इसलिए बड़े चेंबरों के गर्म होने का इंतज़ार करने की आवश्यकता ही नहीं है… यह तुरंत ही काम करती है। जैसे ही स्विच चालू होता है, वेफर गर्म हो जाता है… और जैसे ही स्विच बंद होता है, वेफर ठंडा हो जाता है।
जब हम ऐसी प्रणालियों का चयन करते हैं, तो हम ऊर्जा-घनत्व पर ध्यान देते हैं… हम उच्च-वाटेज वाले लैंपों का उपयोग करते हैं, ताकि वेफर जल्दी ही गर्म हो जाए… चक्र जितना छोटा होगा, प्रति वेफर उतनी ही कम ऊर्जा खर्च होगी… यह बहुत ही सरल है।
हार्डवेयर संबंधी बातें
हम ऐसे लैंपों को क्वार्ट्ज कवरों एवं हैलोजन फिलामेंटों के साथ बनाते हैं… हम क्वार्ट्ज का उपयोग इसलिए करते हैं, क्योंकि यह ऊष्मा को सहन कर सकता है, बिना विकृत होने के… हैलोजन फिलामेंट भी लैंपों को लंबे समय तक कार्य करने में मदद करता है… इससे हमें हर पाँच मिनट में लैंप बदलने की आवश्यकता ही नहीं पड़ती।
हम कनेक्टरों के मामले में भी सावधान रहते हैं… चाहे वह R7 हो या Sk15, हम हमेशा ठीक से कनेक्शन सुनिश्चित करते हैं… ढीला कनेक्शन एक बड़ी समस्या है… यह प्रतिरोध पैदा करता है, जिससे टर्मिनल ओवरहीट हो जाता है… और फिर लैंप खराब हो जाता है।
विकल्प/सीमाएँ
अब, मैं यह नहीं कहूँगा कि IR हीटिंग कोई जादुई उपाय है… हमेशा ही कुछ सीमाएँ होती हैं।
हालाँकि हीटिंग के दौरान बहुत ऊर्जा बचत होती है, लेकिन उच्च ऊष्मा-घनत्व के कारण कूलिंग सिस्टम पर बहुत दबाव पड़ता है… यदि हम गति बढ़ाने हेतु वाटेज बढ़ा देते हैं, तो कूलिंग सिस्टम को वह अतिरिक्त ऊष्मा तुरंत ही निकालनी होगी…
यदि कूलिंग सिस्टम ऐसा नहीं कर पाता, तो पूरी फैक्ट्री ही गर्म हो जाती है… और जब वातावरणीय तापमान बढ़ जाता है, तो हमारे सटीक उपकरण भी काम नहीं कर पाते।
सौभाग्य से, हम ऐसी प्रणालियों को पुराने रेजिस्टिव हीटरों के स्थान पर ही इस्तेमाल करते हैं… इससे हमें अपनी पूरी उत्पादन प्रणाली को नष्ट किए बिना ही कार्बन उत्सर्जन कम करने की संभावना मिल जाती है।