क्लीनरूम में कार्बन उत्सर्जन को कम करने हेतु: आईआर ही सही विकल्प क्यों है?
अधिकांश सेमीकंडक्टर ओवनों में अभी भी कन्वेक्शन विधि का ही उपयोग किया जाता है। दरअसल, वेफरों को गर्म करने हेतु बड़ी मात्रा में हवा को गर्म किया जाता है। यह प्रक्रिया धीमी है, एवं ऊर्जा की बर्बादी भी होती है। वास्तव में, यदि आप “हरित” कारखाना बनाना चाहते हैं, तो यह विधि अप्रचलित ही है।
इसीलिए हम इन्फ्रारेड (IR) ऊष्मा विधि की ओर बढ़ रहे हैं।
रहस्य तो ऊर्जा के प्रसार के तरीके में ही है।
कन्वेक्शन विधि में हवा के द्वारा ही ऊर्जा पहुँचती है; जबकि आईआर विधि में ऊर्जा विद्युतचुम्बकीय विकिरण के माध्यम से ही पहुँचती है। ऐसे में क्लीनरूम के हर हिस्से को गर्म करने हेतु ऊर्जा की बर्बादी नहीं होती।
हम शॉर्टवेव आईआर एमिटरों का उपयोग करके चीजों को जल्दी ही गर्म करते हैं। चूँकि ऊष्मा पहुँचने में समय कम लगता है, इसलिए पूरी प्रक्रिया भी जल्दी ही पूरी हो जाती है। जब मशीन कम समय में ही काम करती है, तो कार्बन उत्सर्जन भी कम हो जाता है।
लेकिन ओवन में बस एक लैंप लगाना ही पर्याप्त नहीं है।
क्लीनरूमों में तो बहुत ही सावधानी बरतनी पड़ती है। चीजों को स्वच्छ रखने हेतु, हम उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज सामग्री का ही उपयोग करते हैं। इन लैंपों को संकीर्ण जगहों में लगाना भी एक चुनौती है… क्योंकि ऐसा करने से शीतलन प्रणाली प्रभावित हो जाती है।
फिर “गोल्डिलॉक्स” समस्या भी है… दक्षता हेतु पर्याप्त ऊष्मा आवश्यक है, लेकिन एक ही जगह पर अत्यधिक ऊष्मा होने से वेफर खराब हो सकता है। हम तरंगदैर्घ्य को ऐसे ही समायोजित करते हैं कि वह उपयोग में आने वाली सामग्री के अनुरूप हो।
लेकिन शीतलन भी एक बड़ी चुनौती है।
उच्च-वाटेज वाले आईआर सिस्टम बहुत ही अधिक ऊष्मा उत्पन्न करते हैं… यह तो गति हेतु अच्छा है, लेकिन इससे शीतलन प्रणाली पर बहुत ही दबाव पड़ता है। यदि हीट एक्सचेंजर पर्याप्त न हों, तो कमरे का तापमान बढ़ने लगता है।
आपको अपने PID कंट्रोलरों को भी ठीक से समायोजित करना होगा… यदि ऐसा न हो, तो तापमान लक्ष्य से अधिक हो जाएगा… और यह तो कोई भी नहीं चाहेगा।
अंत में, आईआर विधि का उपयोग करने से ही ऊर्जा बचत होती है… क्योंकि ऐसे में हवा पर निर्भर रहने की आवश्यकता ही नहीं रह जाती।