वैक्यूम-आईआर हीटिंग के द्वारा सेमी-फैब्स को अधिक “हरित” बनाना
यदि हमें वास्तव में सेमीकंडक्टर फैक्ट्रियों में कार्बन तटस्थता हासिल करनी है, तो हमें ऊष्मा संबंधी मुद्दों पर ध्यान देना होगा। पुरानी प्रकार की रेजिस्टिव हीटिंग विधियाँ बेकार ही हैं… इनसे चैंबर को गर्म होने में बहुत समय लगता है, एवं ऊर्जा भी बर्बाद हो जाती है।
इसीलिए हम वैक्यूम-अनुकूल इन्फ्रारेड हीटरों का उपयोग करते हैं। ऐसे हीटर, पूरे चैंबर को गर्म करने के बजाय, सीधे वेफर पर ही ऊष्मा भेजते हैं… यह बहुत ही प्रभावी तरीका है।
वैक्यूम में ऊष्मा संबंधी समस्याओं का समाधान
वैक्यूम में तो हवा ही नहीं होती, इसलिए ऊष्मा को एक जगह से दूसरी जगह ले जाना संभव ही नहीं है… ऐसी स्थिति में हमें पूरी तरह से विकिरण पर ही निर्भर रहना होता है।
हमने ऐसे इन्फ्रारेड लैंपों को डिज़ाइन किया है, जिनमें बहुत अधिक ऊर्जा होती है… इससे तापमान को बहुत तेज़ी से बदला जा सकता है… कुछ ही सेकंड में! जब चैंबर को गर्म होने का इंतज़ार नहीं करना पड़ता, तो प्रति वेफर पर खर्च होने वाली ऊर्जा की मात्रा कम हो जाती है।
लेकिन एक समस्या यह है कि उच्च-वॉटेज वाले इन्फ्रारेड लैंपों से एक ही जगह पर बहुत अधिक गर्मी पैदा होती है… यदि कूलिंग सिस्टम ठीक से काम न करे, तो चैंबर के सील खराब हो जाते हैं… यह एक संतुलन का मामला है।
सफाई बनाए रखना
क्लीनरूम में “आउटगैसिंग” एक बड़ी समस्या है… थोड़ी सी भी गंदगी से उत्पादन में काफी गिरावट आ जाती है।
इसे रोकने हेतु हम उच्च-शुद्धता वाले क्वार्ट्ज सामग्रियों का उपयोग करते हैं… हम लैंप की सतह की ऊष्मा-उत्सर्जन क्षमता पर भी ध्यान देते हैं… क्योंकि यदि ऊर्जा सीधे सब्सट्रेट तक नहीं पहुँचती, तो उसका कोई फायदा ही नहीं है।
सबसे अच्छी बात यह है कि ये लैंप आसानी से बदले जा सकते हैं… आप पुराने, कम-कार्यक्षम लैंपों को बदल सकते हैं, बिना पूरी सुविधा को फिर से बनाने की आवश्यकता के।
यह फैक्ट्री के लिए क्या लाभदायक है?
जब उत्पादन प्रक्रिया में लगने वाला समय कम हो जाता है, तो कार्बन उत्सर्जन भी कम हो जाता है… बस इतना ही।
इसके अलावा, इमारत की HVAC प्रणाली में भी कम ऊष्मा जाती है… यह भी ऊर्जा-खर्च के मामले में एक लाभ है। हमें खासकर “एनीलिंग” एवं “क्यूरिंग” प्रक्रियाओं में बड़ा अंतर दिखाई देता है… ऐसी प्रक्रियाओं में आवश्यक तापमान प्राप्त करने में कोई ऊर्जा-लागत नहीं आती।
यह तो एक सरल तकनीक है… लेकिन इससे प्रत्येक चिप के उत्पादन में CO2 उत्सर्जन में वास्तविक एवं मापनीय कमी आती है।