वेफर टूलिंग में बिजली की खपत को कम करना (और कार्बन उत्सर्जन को भी कम करना)
ईमानदारी से कहें तो, सेमीकंडक्टर फैक्ट्रियाँ बहुत ही अधिक बिजली खपत करती हैं। यदि आप अपने कार्बन उत्सर्जन को कम करना चाहते हैं, तो आपको यह जानना आवश्यक है कि आप वेफरों को कैसे गर्म कर रहे हैं।
लंबे समय तक हम रेजिस्टिव हीटरों पर ही निर्भर रहे। लेकिन इनकी समस्या यह है कि ये पूरे कमरे को गर्म करने की कोशिश करते हैं, जिससे ऊर्जा की बर्बादी होती है। इसीलिए हम IR हीटरों का उपयोग कर रहे हैं। IR हीटर, ऊर्जा को सीधे वेफर की सतह पर ही भेजते हैं; इससे ऊर्जा की बचत होती है।
इसे कार्यान्वित करने का तरीका
IR सिस्टम में सिर्फ स्विच चालू करने से काम नहीं चलेगा। आपको एक अच्छा फीडबैक लूप आवश्यक है; वरना स्थिति जल्द ही खराब हो जाएगी।
हम आमतौर पर ऐसे हीटरों को नॉन-कॉन्टैक्ट पायरोमीटरों के साथ ही उपयोग में लाते हैं। ये सेंसर वेफर की तापमान-संवेदनशीलता पर लगातार नज़र रखते हैं। यदि सेंसर में कोई त्रुटि हो जाए, तो वेफर अत्यधिक गर्म हो सकता है, जिससे उसकी गुणवत्ता प्रभावित हो जाती है। यह एक संतुलन बनाए रखने का काम है… हम ऐसे सिस्टम बनाते हैं जो तेज़ तापमान-परिवर्तनों को संभाल सकें, लेकिन इसका उद्देश्य फिलामेंटों को नष्ट होने से बचाना है।
आपको जानने आवश्यक बातें
हर कोई “हरित कारखाना” चाहता है… लेकिन इसका मतलब आमतौर पर अधिक वॉटेज का उपयोग करना होता है, ताकि प्रक्रिया में समय की बचत हो सके।
मैं यहाँ शॉर्ट-वेव IR हीटरों का ही उपयोग करना पसंद करता हूँ… क्योंकि ये मीडियम-वेव हीटरों की तुलना में वेफर में बेहतर ढंग से ऊर्जा पहुँचाते हैं… इससे पूरे कमरे का तापमान कम रहता है, जबकि वेफर ठीक उसी जगह पर रहता है जहाँ उसे होना आवश्यक है।
लेकिन यहाँ एक समस्या है… जब ऊष्मा-घनत्व बढ़ जाता है, तो बिजली-सप्लाई एवं शीतलन प्रणालियों पर दबाव पड़ता है। यदि आप अधिकतम उत्पादन हासिल करना चाहते हैं, तो आपकी शीतलन प्रणाली पर्याप्त मजबूत होनी चाहिए… वरना आप एक समस्या को दूसरी समस्या से बदल रहे हैं।
इसका महत्व
अंत में, IR हीटरों का उपयोग करने से “अनावश्यक बिजली-खपत” कम हो जाती है। आप उपकरणों के संरचनात्मक भागों को गर्म करने के बजाय, ऊर्जा को सीधे वेफर पर ही भेजते हैं… इससे प्रति वेफर खपत होने वाली किलोवाट-घंटों की मात्रा काफी कम हो जाती है। बस, इसे एक सटीक IR सेंसर एवं PID कंट्रोलर के साथ ही उपयोग में लाएं… ताकि ऊर्जा की बर्बादी न हो।