गर्म हवा पर ऊर्जा बर्बाद करना बंद करें: वेफरों को सुखाने का बेहतर तरीका
ईमानदारी से कहें तो, सेमीकंडक्टर उत्पादन संयंत्र तो ऊर्जा के भयानक उपभोक्ता हैं। अगर देखा जाए तो, इतनी ऊर्जा में से बड़ा हिस्सा तो बस गर्मी पैदा करने में ही खर्च हो जाता है।
कई वर्षों से, ऐसे संयंत्रों में बड़े-बड़े कन्वेक्शन ओवनों का ही उपयोग किया जाता रहा है। लेकिन समस्या यह है कि वेफर को सही तापमान तक पहुँचाने हेतु पूरे कमरे को गर्म करना पड़ता है… हवा, दीवारें… सब कुछ। यह तो बेहद अकुशल तरीका है।
इसीलिए हमने इंफ्रारेड लैंपों का उपयोग करना शुरू किया। इंफ्रारेड लैंप, कमरे को गर्म करने के बजाय, ऊर्जा को सीधे ही वेफर तक पहुँचाते हैं। यह तो बहुत ही कुशल तरीका है।
भौतिकी का महत्व
हम छोटी-मध्यम तरंगदैर्घ्य वाले इंफ्रारेड लैंपों का ही उपयोग करते हैं… क्योंकि ये बहुत ही कुशल हैं। ऐसी तरंगदैर्घ्यों वाले लैंप, फोटोरेसिस्ट एवं चिपकने वाली परतों को बहुत ही तेज़ी से गर्म कर देते हैं… जबकि गर्म हवा ऐसा नहीं कर सकती।
समय के हिसाब से देखें तो, ओवन को गर्म होने में घंटों लगते हैं… जबकि इंफ्रारेड लैंपों के उपयोग से यह कार्य कुछ ही सेकंडों में हो जाता है। इससे प्रति वेफर खर्च होने वाली ऊर्जा में भारी कमी आती है। हम अपने लैंपों को उच्च शक्ति वाला बनाते हैं… ताकि वेफरों को सही तापमान तक पहुँचाने में कोई देरी न हो।
अपने संयंत्र में इन लैंपों का उपयोग
सबसे अच्छी बात यह है कि ऐसे लैंपों के उपयोग से कार्बन फुटप्रिंट में कमी आती है… क्योंकि ऐसे लैंपों से ऊर्जा की बर्बादी नहीं होती।
हम ऐसी प्रणालियों को बहुत ही सरल तरीके से डिज़ाइन करते हैं… ज्यादातर मामलों में, ऐसे लैंप पुराने हीटिंग उपकरणों का ही विकल्प हैं… इसलिए आपको अपने संयंत्र की संरचना को बदलने की आवश्यकता ही नहीं है।
लेकिन एक बात ध्यान में रखें: अपने पावर सप्लाई पर ध्यान दें… उच्च शक्ति वाले इंफ्रारेड लैंपों से बहुत ही अधिक बिजली खपत होती है… अगर आपके इलेक्ट्रिक पैनल इस अधिक भार को संभालने में सक्षम न हों, तो आपको लगातार सर्किट ब्रेकर ट्रिप होने की समस्या का सामना करना पड़ेगा।
वास्तविकता
इंफ्रारेड लैंप कोई जादुई उपकरण नहीं है… इनमें भी कुछ कमियाँ हैं।
चूँकि गर्मी बहुत ही तीव्र होती है, इसलिए अगर लैंपों को वेफर के साथ सही तरीके से संरेखित न किया जाए, तो “हॉट स्पॉट” पैदा हो सकते हैं… इसलिए कोण एवं दूरी का ध्यान रखना आवश्यक है।
स्थिति को नियंत्रित रखने हेतु, हम “क्लोज्ड-लूप पाइरोमीटर” का उपयोग करने की सलाह देते हैं… इससे वेफरों को अत्यधिक गर्म नहीं होने दिया जा सकता।
इसके अलावा, ऐसे लैंपों को हमेशा 100% दक्षता के साथ ही चलाना चाहिए… लैंपों के अंतिम हिस्सों को ठंडा रखना आवश्यक है… वरना फिलामेंट जल्दी ही खराब हो जाएँगे। यह सब इस बात पर निर्भर है कि आप अपने वेफरों को कितनी तेज़ी से गर्म करना चाहते हैं… एवं आपका हार्डवेयर इतना कार्य करने में सक्षम है या नहीं।