वेफर निर्माण प्रक्रिया में कार्बन उत्सर्जन को कम करना: आईआर हीटिंग के बारे में सच्चाई
ईमानदारी से कहें तो, सेमीकंडक्टर उत्पादन हेतु उपयोग में आने वाले उपकरण बहुत ही अधिक ऊर्जा का उपभोग करते हैं। वेफर निर्माण प्रक्रिया में होने वाले कार्बन उत्सर्जन का सबसे बड़ा कारण ऊष्मा संबंधी समस्याएँ हैं। वर्षों से हम तो पूरे वैक्यूम चैंबर को गर्म करते रहे हैं… जैसे कि पूरे घर को गर्म करके सिर्फ एक पिज्जा को गर्म करने की कोशिश कर रहे हों।
लेकिन लक्षित आईआर लैंपों का उपयोग करने से ऐसी समस्याएँ दूर हो जाती हैं। इसमें पूरे चैंबर को गर्म करने की आवश्यकता ही नहीं होती… बल्कि ऊष्मा को सीधे उसी जगह दिया जाता है जहाँ वेफर को इसकी आवश्यकता है।
आईआर लैंप क्यों कारगर हैं?
इसका कारण छोटे-तरंगदैर्घ्य वाले आईआर लैंप हैं। ये बहुत ही तेज़ गति से काम करते हैं… वेफर की सतह पर ऊष्मा तुरंत ही पहुँच जाती है। चूँकि यहाँ कंवेक्शन का उपयोग नहीं होता, इसलिए ऊर्जा सीधे ही वेफर तक पहुँच जाती है। ऐसे में ऊर्जा की बर्बादी भी नहीं होती।
लेकिन समस्या क्या है?
उच्च-वॉटेज वाले आईआर लैंपों से ऊष्मा की मात्रा बहुत ही अधिक होती है… यह वेफर के लिए तो अच्छा है, लेकिन उपकरणों के लिए यह बहुत ही खतरनाक है। ऐसी स्थिति में उपकरणों के कूलिंग सिस्टम पर बहुत ही दबाव पड़ता है… यदि कूलिंग सिस्टम उस ऊष्मा को संभाल नहीं पाता, तो सेंसरों का काम ठीक से नहीं हो पाता… और इससे प्रक्रिया में असंगतता आ जाती है।
“हरित कारखाना” बनाने हेतु…
जब हम आईआर लैंपों का उपयोग करते हैं, तो हम भौतिकी के नियमों का उपयोग करके ही काम करते हैं। वेफर द्वारा अवशोषित होने वाली ऊर्जा के अनुरूप ही ऊर्जा उत्सर्जित की जाती है… ऐसे में ऊर्जा की बर्बादी नहीं होती। इससे उत्पादन दर बढ़ जाती है, एवं प्रति चिप खर्च होने वाली ऊर्जा की मात्रा भी कम हो जाती है। यह तो बस सामान्य तर्क ही है… कम बर्बादी, अधिक उत्पादन, एवं कम कार्बन उत्सर्जन।