इन्फ्रारेड तापन के द्वारा चिप निर्माण में कार्बन की मात्रा कम करना
सेमीकंडक्टरों का निर्माण हेतु ऊष्मा आवश्यक है, लेकिन हम जिस तरह से ऐसा कर रहे हैं, वह वास्तव में काफी हद तक अपव्ययपूर्ण है। अधिकांश कारखानों में कन्वेक्शन ओवनों का उपयोग किया जाता है; इसमें पूरे कमरे की हवा को गर्म किया जाता है, ताकि एक छोटी सी वेफर को उचित तापमान तक पहुँचाया जा सके। यह तो ऐसा ही है, जैसे कि केवल एक पिज्जा को गर्म करने हेतु पूरे घर को गर्म किया जाए। इससे बहुत अधिक ऊर्जा बर्बाद होती है, एवं कारखाने का कार्बन उत्सर्जन भी बढ़ जाता है।
हमें एक बेहतर तरीका मिला है – इन्फ्रारेड तापन। इसमें हवा के बजाय सीधे सब्सट्रेट को ही गर्म किया जाता है।
ऊर्जा एवं पर्यावरण की बचत
इन्फ्रारेड लैंप, विद्युत-चुम्बकीय विकिरण का उपयोग करके ऊर्जा पहुँचाते हैं। चूँकि यहाँ हजारों घन फीट की हवा को गर्म करने की आवश्यकता नहीं है, इसलिए प्रति वेफर कम ऊर्जा ही खर्च होती है। हरित कारखानों में यह एक बड़ा लाभ है। किलोवॉट-घंटों में कमी आती है, एवं CO2 उत्सर्जन भी कम हो जाता है। यह तो एक सरल एवं स्वच्छ तरीका है।
क्लीनरूम को स्वच्छ रखना
क्लीनरूमों में थोड़ी सी धूल भी समस्या पैदा कर सकती है। इसीलिए हम क्वार्ट्ज-एनकैप्सुलेटेड हीटिंग तत्वों का उपयोग करते हैं। ऐसे तत्वों से कोई गैस नहीं निकलती, इसलिए वातावरण स्वच्छ ही रहता है।
इसके अलावा, ऐसे लैंप छोटे आकार में ही अधिक ऊर्जा प्रदान करते हैं। इससे उपकरणों के लिए जगह कम लगती है, एवं लक्षित तापमान तक पहुँचने में भी कम समय लगता है।
चुनौतियाँ
हालाँकि, यह सब इतना आसान नहीं है। उच्च-तीव्रता वाले इन्फ्रारेड तापन से तापमान बहुत तेजी से बढ़ सकता है। यदि सावधानी न बरती जाए, तो तापमान अत्यधिक हो सकता है। यदि वेफर पतला है, तो उसकी सतह तो गर्म हो जाती है, लेकिन उसका केंद्र अभी तक गर्म नहीं हो पाता।
इसलिए लैंप की दूरी एवं उसके उपयोग के समय का ध्यान रखना आवश्यक है। थोड़ी सी कैलिब्रेशन से ही सब्सट्रेटों को नुकसान पहुँचने से बचा जा सकता है।
हरित कारखानों में इसका उपयोग
केवल लैंप बदलना ही पर्याप्त नहीं है। ऐसी प्रणाली की आवश्यकता है, जो वास्तविक समय में सेंसरों के डेटा को देख सके। इससे सिस्टम तापमान को नियंत्रित रख सकता है, एवं ऊर्जा की बर्बादी भी रोकी जा सकती है।
और सबसे अच्छी बात यह है कि जब ऐसी प्रणालियों को स्मार्ट ग्रिड से जोड़ा जाता है, तो हर बैच में कितनी ऊर्जा बच रही है, इसका ठीक-ठीक रिकॉर्ड रखा जा सकता है। जब ऑडिटर आकर कार्बन न्यूट्रैलिटी की जाँच करते हैं, तो आपके पास उन्हें दिखाने हेतु पर्याप्त आँकड़े होते हैं।