फैब्रिकेशन प्रक्रिया में कार्बन उत्सर्जन को कम करना: हम IR लैंपों का उपयोग क्यों कर रहे हैं?
ईमानदारी से कहें तो, सेमीकंडक्टर फैब्रिकेशन प्रक्रिया में “रिन्स” चरण में बहुत अधिक ऊर्जा खर्च होती है। वर्षों से हमने इस ऊर्जा खर्च को स्वीकार कर लिया है… लेकिन यह वास्तव में बेकार ही है।
इसीलिए हमने वॉटरप्रूफ इन्फ्रारेड (IR) लैंपों का उपयोग शुरू किया। ऐसा करने से हमें बीच के मध्यस्थों की आवश्यकता ही नहीं रह जाती। हवा या पानी को गर्म करने के बजाय, हम सीधे वेफर को ही गर्म करते हैं।
ऐसे लैंप बनाना जो नम वातावरण में भी काम कर सकें
आप किसी सामान्य लैंप को रिन्स चैंबर में नहीं डाल सकते… वह तुरंत ही नष्ट हो जाएगा। नमी बहुत ही हानिकारक है।
हम उच्च-शुद्धता वाले क्वार्ट्ज उपकरणों का उपयोग करते हैं… लेकिन वास्तविक रहस्य तो सीलिंग में ही है। यदि वायरों को ठीक से सील न किया जाए, तो भाप अंदर घुस जाती है एवं फिलामेंट नष्ट हो जाता है। ऐसी स्थिति में लैंप को बदलना बहुत ही कठिन हो जाता है… इसलिए हम पहली बार ही सही तरीके से सीलिंग करते हैं।
सबसे अच्छी बात यह है कि ये लैंप तुरंत ही काम करना शुरू कर देते हैं… वेफर सूखने की प्रक्रिया शुरू होते ही गर्मी उपलब्ध हो जाती है… टैंक के तापमान में सुधार होने का इंतजार करने की आवश्यकता ही नहीं है।
तेज़ गति से काम करने हेतु भौतिकी
शॉर्ट-वेव IR लैंप, गर्म हवा की तुलना में पानी की परतों को बहुत ही तेज़ी से पार करते हैं… ऊर्जा सीधे ही सब्सट्रेट तक पहुँच जाती है।
इसका मतलब है कि प्रक्रिया में लगने वाला समय कम हो जाता है… और जब प्रक्रिया में लगने वाला समय कम हो जाता है, तो प्रति वेफर पर खर्च होने वाली ऊर्जा भी कम हो जाती है। जब ऐसा सैकड़ों उपकरणों पर लागू होता है, तो ऊर्जा की बचत बहुत ही अधिक हो जाती है… आप मीटर पर kWh की मात्रा में कमी देख सकते हैं।
चुनौतियाँ एवं समझौते
लेकिन यह इतना आसान भी नहीं है… ऐसे लैंप बहुत ही अधिक ऊर्जा उत्पन्न करते हैं… यदि इन्हें पुराने उपकरणों में इस्तेमाल किया जाए, तो उपकरणों के ढाँचे क्षतिग्रस्त हो सकते हैं… इसलिए आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि आपका उपकरण इस ऊँचे तापमान को सहन कर सके।
इसके अलावा, हमने जिन वॉटरप्रूफ कोटिंगों का उपयोग किया है, वे IR रोशनी को थोड़ा ही रोक पाती हैं… इसकी भरपाई हेतु हम आमतौर पर वॉटेज को 5% या 10% तक बढ़ा देते हैं… लेकिन यह तो ऐसे लैंपों के लिए एक छोटी ही कीमत है…
हमने ऐसे लैंपों को ऐसे ही डिज़ाइन किया है कि वे पुराने उपकरणों की जगह आसानी से इस्तेमाल किए जा सकें… आप बस इन्हें PID कंट्रोलर से जोड़ दें, तापमान सेट कर दें… और फिर आपको भाप-आधारित हीट एक्सचेंजरों का उपयोग करने की आवश्यकता ही नहीं रह जाएगी।