ওয়েফার তৈরির প্রক্রিয়ায় কার্বন নিয়ন্ত্রণ: আইআর হিটিং সম্পর্কে সত্যটা
সত্যি বলতে, সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনে ব্যবহৃত যন্ত্রপাতিগুলো অত্যন্ত বেশি শক্তি খরচ করে। ওয়েফার তৈরির প্রক্রিয়ায় সবচেয়ে বেশি অপচয় ঘটে থার্মাল এনার্জির ক্ষেত্রে। বছরের পর বছর ধরে আমরা সমগ্র ভ্যাকুয়াম চেম্বারটিকে একটি “বিশাল ওভেন”-এর মতো উত্তপ্ত করে রাখতাম; অর্থাৎ, শুধুমাত্র একটি ওয়েফারকে উত্তপ্ত করার জন্য পুরো চেম্বারটিকে উত্তপ্ত করা হতো।
লক্ষ্যভিত্তিক আইআর ল্যাম্প ব্যবস্থা ব্যবহার করলে এই অবস্থা পরিবর্তিত হয়। এখানে সমগ্র চেম্বারকে উত্তপ্ত করার পরিবর্তে শুধুমাত্র ওয়েফারটি যেখানে উত্তপ্ত হওয়া দরকার, সেখানেই তাপ সরবরাহ করা হয়।
আইআর কেন কার্যকর?
এর কারণ হলো শর্ট-ওয়েভ আইআর ল্যাম্পগুলো। এগুলো খুবই দ্রুত কাজ করে। পাওয়ার সেট করার সাথে সাথেই এগুলো ওয়েফারের পৃষ্ঠে তাপ সরবরাহ করে। যেহেতু এখানে কনভেকশনের উপর নির্ভর করা হয় না, তাই সরাসরি শক্তি সরবরাহ করা হয়। ফলে চেম্বারটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় পৌঁছানোর জন্য অপেক্ষা করার দরকার নেই।
কিন্তু সমস্যাও আছে…
উচ্চ-ওয়াটেজের আইআর ল্যাম্পগুলো অত্যন্ত শক্তিশালী। এই তাপ ওয়েফারের জন্য ভালো হলেও, যন্ত্রপাতিগুলোর জন্য এটা সমস্যা হয়ে দাঁড়ায়। যদি অতিরিক্ত শক্তি ল্যাম্পগুলোর মাধ্যমে সরবরাহ করা হয়, তাহলে আশেপাশের হার্ডওয়্যারগুলো ক্ষতিগ্রস্ত হয়। তাই কুলিং সিস্টেমগুলো নিয়ে খুব সাবধান থাকতে হয়। যদি কুলিং সিস্টেমগুলো ঐ তাপ নিয়ন্ত্রণ করতে না পারে, তাহলে সেন্সরগুলো ত্রুটিপূর্ণ হয়ে যায়। আর এতে প্রক্রিয়াটি ঠিকমতো চলে না।
“গ্রীন ফ্যাক্টরি” তৈরি করার উপায়
আইআর ব্যবহার করলে আমরা পদার্থবিজ্ঞানের নিয়মগুলোর বিরুদ্ধে লড়ার পরিবর্তে সেগুলোকে কাজে লাগাই। ওয়েফার যা শোষণ করে, সেই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো ব্যবহার করলে যন্ত্রপাতিগুলোতে অপচয় হয় না। এটা বেক-আউট ও কিউরিং প্রক্রিয়ায় সবচেয়ে বেশি দেখা যায়। এছাড়া, এতে উৎপাদন গতি বাড়ে এবং প্রতি চিপে খরচ কমে যায়। এটা সাধারণ যুক্তির ফল। কম অপচয়, বেশি ওয়েফার, এবং কম কার্বন নিঃসরণ।