चिप निर्माण संयंत्रों में कार्बन उत्सर्जन कम करना: आईआर हीटिंग क्यों प्रभावी है?
यदि आप चिप निर्माण संयंत्रों में कार्बन-तटस्थता हासिल करना चाहते हैं, तो आपको जल्दी ही समझ में आ जाएगा कि केवल “हरित ऊर्जा” क्रेडिट खरीदना ही पर्याप्त नहीं है। आपको थर्मल लोड संबंधी समस्याओं का समाधान भी करना होगा।
पारंपरिक रेजिस्टिव हीटिंग सिस्टमों के बारे में सोचें… वे वास्तव में ऊर्जा के दुरुपयोग का कारण बनते हैं। वे अपना आधा समय हवा एवं चैंबर की दीवारों को गर्म करने में ही खर्च कर देते हैं… जबकि वेफर पर कोई तापमान-परिवर्तन ही नहीं होता। यह तो बेकार ही है।
इसीलिए हम लक्षित आईआर लैंप सिस्टमों का उपयोग करते हैं… हम तो कमरे को गर्म करने के बजाय सीधे वेफर को ही गर्म करते हैं।
ऊर्जा को सही जगह पर भेजना
आईआर हीटिंग में विकिरण ऊर्जा का ही उपयोग किया जाता है… हवा गर्म होने का इंतजार करने के बजाय, लैंप फोटॉनों को सीधे वेफर की सतह पर ही भेजते हैं।
यह बहुत ही तेज़ है… वेफर पर ऊष्मा पहुँचने में बहुत कम समय लगता है… इससे प्रति बैच में खपत होने वाली ऊर्जा कम हो जाती है… और बिजली बिल भी कम हो जाता है। आपके काम की प्रकृति के आधार पर हम उपयुक्त तरंगदैर्घ्य चुनते हैं… यदि आपको तेज़ गर्मी चाहिए, तो शॉर्टवेव तरंगदैर्घ्य का उपयोग किया जाता है… जबकि मोटी सतहों पर गर्मी पहुँचाने हेतु मीडियम-वेव तरंगदैर्घ्य का उपयोग किया जाता है।
क्लीन रूम की वास्तविकता
अब, आप बस एक बल्ब बदलकर ही काम नहीं चला सकते…
चिप निर्माण संयंत्रों में कण-संदूषण ही सबसे बड़ी समस्या है… एक भी कण वेफर की गुणवत्ता को खराब कर सकता है… गर्मी के कारण गैसें बाहर निकलने से बचने हेतु हम विशेष कोटिंगों एवं क्वार्ट्ज आवरणों का उपयोग करते हैं।
सबसे अच्छी बात यह है कि ऐसे आईआर लैंप, बड़े ओवनों की तुलना में बहुत कम जगह घेरते हैं… इससे फर्श पर जगह भी बच जाती है… जब तक आपकी बिजली व्यवस्था इस ऊर्जा-भार को संभाल सके, तब तक ये लैंप आपके मौजूदा उपकरणों में ही इस्तेमाल किए जा सकते हैं।
कुछ नुकसान…
लेकिन आईआर हीटिंग भी पूरी तरह से आदर्श नहीं है… यह बहुत ही शक्तिशाली है… लेकिन इसके लिए सटीक नियंत्रण आवश्यक है… यदि लैंप थोड़ा भी तिरछा हो जाए, तो वेफर पर गर्म बिंदु बन जाएंगे… इससे बचने हेतु आपको उच्च-गुणवत्ता वाले PID कंट्रोलर एवं सेंसरों की आवश्यकता है…
और एक और बात… ऐसे लैंपों से बहुत अधिक ऊष्मा निकलती है… यदि आपकी HVAC एवं कूलिंग प्रणाली इस ऊष्मा को बाहर निकालने में सक्षम न हो, तो अलार्म बजने लगेंगे…
इसकी सेटिंग में थोड़ी सावधानी आवश्यक है… लेकिन ऊर्जा-बचत के कारण यह सब प्रयास सार्थक हैं।