फैब्रिकेशन प्रक्रिया में कार्बन उत्सर्जन कम करना: ड्राइंग प्रक्रिया के बारे में बात करते हैं
ईमानदारी से कहें तो, सेमीकंडक्टर फैक्ट्रियाँ ऊर्जा की भारी मात्रा का उपयोग करती हैं। इस ऊर्जा में से बड़ा हिस्सा, वेट प्रोसेसिंग के बाद वेफरों को सुखाने हेतु ही खर्च हो जाता है।
मुझे ऐसी कई फैक्ट्रियाँ दिखाई देती हैं, जो अभी भी पुराने तरह के कंवेक्शन ओवनों या हीटिंग तत्वों का ही उपयोग कर रही हैं… ऐसे उपकरण वेफरों को सीधे गर्म नहीं कर पाते, बल्कि वेफरों के आसपास की हवा को ही गर्म करते हैं। यह तो बर्बादी ही है। यदि आप “ग्रीन फैक्ट्री” बनाना चाहते हैं, तो इन्फ्रारेड हीटिंग का उपयोग करना ही सबसे अच्छा विकल्प है।
इन्फ्रारेड हीटिंग क्यों कारगर है?
कंवेक्शन हीटिंग में हवा का ही उपयोग किया जाता है… लेकिन यह धीमी होती है, और गर्मी हर जगह फैल जाती है। इन्फ्रारेड हीटिंग में विकिरण का ही उपयोग किया जाता है… फोटॉन सीधे वेफर की सतह पर ही पड़ते हैं। इस प्रकार, कुछ सिलिकॉन वेफरों को सुखाने हेतु पूरे चेंबर को गर्म करने की आवश्यकता ही नहीं होती। हम आमतौर पर शॉर्ट-वेव एवं मीडियम-वेव इन्फ्रारेड हीटिंग का ही उपयोग करते हैं… क्योंकि ये वेफर पर मौजूद तरल पदार्थ को तेजी से ही सुखा देते हैं।
तेज गति से सुखाने का मतलब है कि मशीन को अधिकतम ऊर्जा पर काम करने का समय कम ही लगेगा… बस इतना ही।
वास्तविक दुनिया में इन्फ्रारेड हीटिंग का उपयोग
जब हम इन्फ्रारेड हीटिंग का उपयोग करने के बारे में सोचते हैं, तो सब कुछ “पावर डेनसिटी” पर ही निर्भर है। उच्च वाटेज वाले क्वार्ट्ज लैंप बेहतर हैं… क्योंकि ये तुरंत ही गर्म हो जाते हैं।
आपको अगले बैच की प्रतीक्षा करते समय सिस्टम को उच्च तापमान पर ही चलाने की आवश्यकता नहीं है… वेफर आते ही गर्मी शुरू हो जाती है, और वेफर बाहर जाते ही ऊर्जा बंद हो जाती है।
लेकिन यहाँ एक समस्या है… ऐसे उच्च-तीव्रता वाले लैंप बहुत ही गर्म हो जाते हैं। यदि आपके कूलिंग फैन/हीट सिंक पर्याप्त न हों, तो लैंप खराब हो जाएंगे… आपको आवश्यक वाटेज एवं आपकी थर्मल मैनेजमेंट प्रणाली की क्षमता के बीच संतुलन बनाना ही होगा।
इससे आपके ऊर्जा बिल पर क्या प्रभाव पड़ेगा?
यदि आपने कभी ऊर्जा ऑडिट किया हो, तो आपको पता होगा कि “आइडल वाटेज” ही वह कारण है, जिससे फैक्ट्रियाँ बहुत सारा पैसा खर्च करती हैं… यही तो वास्तविक कारण है।
इन्फ्रारेड हीटिंग से पारंपरिक ओवनों की तुलना में लंबे समय तक गर्म रहने की आवश्यकता ही नहीं होती… जब आप वेफरों को सुखाने में लगने वाला समय मिनटों से सेकंडों में घटा देते हैं, तो प्रति वेफर खर्च होने वाली ऊर्जा भी कम हो जाती है।
यही तो कार्बन-न्यूट्रल लक्ष्यों को प्राप्त करने का सबसे तेज तरीका है… बिना अपनी उत्पादन प्रक्रिया को धीमा किए।