सेमी-फैब्रिकेशन प्रक्रिया में कार्बन को कम करना
यदि आप सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रिया को कार्बन-न्यूट्रल बनाना चाहते हैं, तो बस बल्बों को LED से बदल देना ही पर्याप्त नहीं है। वास्तविक चुनौती तो वेफरों के प्रसंस्करण के दौरान उत्पन्न होने वाली गर्मी को कैसे नियंत्रित किया जाए, इसमें ही है। यहीं पर सोने से लेपित इन्फ्रारेड लैंपों की भूमिका आती है।
सोने के लेप का फायदा
सामान्य क्वार्ट्ज लैंपों से ऊर्जा हर दिशा में फैल जाती है। ऐसी स्थिति में बहुत सारी गर्मी बर्बाद हो जाती है, या मशीन के उन हिस्सों द्वारा अवशोषित हो जाती है जिन्हें इसकी आवश्यकता ही नहीं होती।
क्वार्ट्ज पर पतली सोने की परत लगाने से ऊर्जा का उपयोग बेहतर तरीके से होता है। सोना लंबी तरंगदैर्घ्य वाली ऊर्जा को वापस फिलामेंट में भेजता है, जबकि छोटी तरंगदैर्घ्य वाली ऊर्जा को सीधे आगे भेजता है।
परिणामस्वरूप, गर्मी की ऊर्जा एक केंद्रित किरण के रूप में वेफर की सतह पर पहुँचती है। ऐसे में वेफर के गर्म होने में समय नहीं लगता, और मशीन के अन्य हिस्से भी अनावश्यक रूप से गर्म नहीं होते।
ऊर्जा, गति… और चुनौतियाँ
ये लैंप उच्च वॉट-घनत्व के लिए ही डिज़ाइन किए गए हैं। ऐसे में वेफर तुरंत ही गर्म हो जाता है। लागत की गणना करते समय यही बात फायदेमंद है – हर वेफर के लिए कम किलोवाट-घंटे ही खर्च होते हैं।
लेकिन यहाँ एक चुनौती भी है – इतनी तीव्र गर्मी के कारण क्वार्ट्ज पर बहुत दबाव पड़ता है। यदि कूलिंग फैन पर्याप्त न हों, तो लैंप जल्दी ही खराब हो जाते हैं। इसलिए गर्मी एवं हवा के प्रवाह के बीच संतुलन बनाना आवश्यक है।
फैक्ट्री के लिए यह कितना फायदेमंद है?
सोने से लेपित इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग करने से न केवल प्रक्रिया तेज़ होती है, बल्कि क्लीनरूम भी ठंडा रहता है। हवा में कम अपशिष्ट ऊर्जा जाने के कारण HVAC सिस्टम को कमरे को ठंडा रखने में कम परिश्रम करना पड़ता है। यह तो दोनों ही पक्षों के लिए फायदेमंद है। ऐसे में चक्र-समय कम हो जाता है, एवं ऊर्जा-लागत भी कम हो जाती है। यदि इन लैंपों का उपयोग प्रीसिज़न SCR कंट्रोलर के साथ किया जाए, तो तापमान को नियंत्रित रखना आसान हो जाता है… एवं पुरानी प्रणालियों में होने वाली ऊर्जा-संबंधी समस्याओं से भी बचा जा सकता है।