चिप निर्माण प्रक्रिया में कार्बन उत्सर्जन को कम करने हेतु – ऊष्मा पैदा करने का एक बेहतर तरीका
यदि आप सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रिया में कार्बन उत्सर्जन को शून्य तक लाना चाहते हैं, तो ऊष्मा का मुद्दा बहुत महत्वपूर्ण है। आमतौर पर, सबसे अधिक ऊर्जा ऊष्मा के रूप में ही बर्बाद हो जाती है। पुरानी ऊष्मा पैदा करने वाली विधियाँ अपर्याप्त हैं; ऐसी विधियों में वेफर के आसपास की हवा को गर्म करने हेतु बहुत अधिक ऊर्जा खर्च होती है, एवं तापमान प्राप्त करने में भी बहुत समय लगता है।
हमने इस समस्या को हल करने हेतु सोने से लेपित शॉर्टवेव इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग किया।
सोने का उपयोग क्यों?
वास्तव में, सामान्य क्वार्ट्ज लैंप ऊर्जा को हर दिशा में एवं विभिन्न तरंगदैर्ध्यों पर ही छोड़ देते हैं… यह बहुत ही अप्रभावी है। क्वार्ट्ज पर पतली सी सोने की परत लगाने से ऊर्जा को नियंत्रित किया जा सकता है। सोना लंबी तरंगदैर्ध्य वाली ऊर्जा को परावर्तित करता है, एवं सभी ऊर्जा को शॉर्टवेव स्पेक्ट्रम में ही भेजता है। इससे ऊष्मा वेफर की सतह पर तेज़ी से एवं अधिक तीव्रता से पहुँचती है। इसके अलावा, सोना लैंप से ऊष्मा के बाहर निकलने को रोक देता है… इससे लगभग सारी ऊर्जा वहीं ही जाती है, जहाँ उसकी आवश्यकता है। इससे कुल ऊर्जा की खपत कम हो जाती है, लेकिन उत्पादन की गति वैसी ही रहती है।
समस्याएँ…
हमने ऐसे लैंपों को वेफर निर्माण मशीनों के छोटे स्थानों में भी इस्तेमाल करने हेतु डिज़ाइन किया है… लेकिन ऐसे लैंपों को बस “प्लग एंड प्ले” तरीके से इस्तेमाल नहीं किया जा सकता। आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि आपकी ऊर्जा आपूर्ति प्रणाली लैंप की आवश्यकताओं के अनुरूप हो। ऐसा न करने पर लैंप खराब हो जाएगा।
इसके अलावा, ऐसे लैंपों से बहुत ही अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है… यदि आपकी शीतलन प्रणाली पर्याप्त न हो, तो लैंप या आसपास के सर्किट खराब हो सकते हैं। यह एक तरह का समझौता है… आपको तेज़ गति से ऊष्मा पैदा करने का लाभ मिलता है, लेकिन आपको उस ऊष्मा को नियंत्रित करने हेतु सावधान रहना होगा।
बड़ा लाभ…
यदि आप किसी एक वेफर को गर्म करने में कुछ सेकंड की बचत कर लें, तो यह बहुत बड़ी बात नहीं लगती… लेकिन बड़े पैमाने पर चिप निर्माण में यह बचत हर साल बड़ी मात्रा में CO2 की बचत करने में मदद करेगी।
वास्तव में, यह तो बस सोच में बदलाव की बात है… हवा को गर्म करने की कोशिश करने के बजाय, सीधे सिलिकॉन को ही गर्म करें… इससे आपका ऊर्जा खर्च कम होगा, एवं पृथ्वी को भी लाभ होगा।