इन्फ्रारेड की मदद से क्लीन रूमों में कार्बन उत्सर्जन को कम करना
यदि आपने कभी सेमीकंडक्टर निर्माण संयंत्रों में काम किया है, तो आपको पारंपरिक ऊष्मा-उत्पन्न करने वाले उपकरणों की समस्याओं का पता होगा। ऐसे उपकरण बहुत अधिक ऊर्जा खपत करते हैं। क्यों? क्योंकि वे चिप को गर्म होने से पहले ही चैंबर में मौजूद सारी हवा को गर्म करने में बहुत ऊर्जा खर्च करते हैं। यह तो बेकार ही है।
हमने इसका बेहतर तरीका खोजा है। हवा को गर्म करने के बजाय, हम इन्फ्रारेड विकिरण का उपयोग करके सीधे चिप/सब्सट्रेट को गर्म करते हैं। यह तो एक सरल बदलाव है, लेकिन इससे ऊर्जा-खपत कम हो जाती है, और संयंत्रों से होने वाला कार्बन उत्सर्जन भी कम हो जाता है।
यह वास्तव में कैसे काम करता है?
इसे ऐसे ही समझें – ठंडे दिन में सूर्य की रोशनी में खड़े होने की तरह। आप अपने आसपास की हवा के गर्म होने का इंतज़ार नहीं करते; आपकी त्वचा पर तुरंत ही गर्मी महसूस होती है।
इन्फ्रारेड हीटर भी ऐसा ही करते हैं – वे विद्युत-चुम्बकीय विकिरण का उपयोग करके सीधे लक्ष्य तक ऊर्जा पहुँचाते हैं। इससे प्रति चक्र कम ऊर्जा ही खर्च होती है… और कम ऊर्जा का मतलब है कम उत्सर्जन।
क्लीन रूमों में इसका उपयोग
बेशक, क्लीन रूम में बस एक हीट लैंप रखना संभव नहीं है… क्योंकि ऐसा करने से गैसें एवं कण उत्पन्न हो जाते हैं।
सब कुछ साफ रखने हेतु, हम हर चीज़ को उच्च-शुद्धता वाले क्वार्ट्ज में लपेट देते हैं… इससे संदूषक तत्व प्रक्रिया-क्षेत्र से दूर रहते हैं। चूँकि ऐसे सिस्टमों में बड़े सब्सट्रेटों का उपयोग होता है, इसलिए हम उच्च-वोल्टेज वाले सिस्टमों का उपयोग करते हैं… ताकि ऊष्मा एकसमान रहे।
एक सलाह – तरंगदैर्घ्य को सही रखना आवश्यक है… छोटी, मध्यम या लंबी तरंगदैर्घ्य का उपयोग आपकी सामग्री के आधार पर ही किया जाना चाहिए। छोटी तरंगदैर्घ्य वाले इन्फ्रारेड विकिरण सब्सट्रेट के अंदर गहराई तक जाते हैं… जिससे प्रक्रिया तेज़ी से होती है।
कुछ कमियाँ…
इन्फ्रारेड भी कोई जादुई उपकरण नहीं है।
जहाँ ऊष्मा-उत्पन्न करने में ऊर्जा बचत होती है, वहीं ऐसे उपकरणों से गंभीर स्थानीय ऊष्मा भी उत्पन्न होती है। यदि आपका चेसिस एवं कूलिंग सिस्टम पर्याप्त न हो, तो आपको गर्मी का अहसास होगा… और ऐसी स्थिति में सेंसरों का काम भी प्रभावित हो जाता है।
रहस्य तो “ज़ोनिंग” में ही है… हम ओवन को अलग-अलग इन्फ्रारेड ज़ोनों में विभाजित कर देते हैं… इससे अनावश्यक जगहों पर ऊष्मा नहीं जाती… और यहीं पर ही वास्तविक कार्बन-बचत होती है – ठीक उसी जगह एवं समय पर ही ऊर्जा का उपयोग होता है, जहाँ उसकी आवश्यकता है।