फैब ड्राइंग प्रक्रिया में होने वाली ऊर्जा-हानि को रोकना
यदि आपने कभी सेमीकंडक्टर उत्पादन प्रक्रियाओं का ऊर्जा-मूल्यांकन किया है, तो आपको पता होगा कि ऊर्जा कहाँ बर्बाद हो रही है। आमतौर पर यह हानि “ड्राइंग” चरण में ही होती है। अधिकांश फैबों में ऐसे विशाल कन्वेक्शन ओवनों का उपयोग किया जाता है; ऐसे ओवनों में चेंबर में मौजूद हर घन इंच हवा को गर्म करके वेफरों से नमी हटाने की कोशिश की जाती है। उत्पादों पर पानी के धब्बे न रहें, इसके लिए बहुत ऊर्जा खर्च की जाती है।
लेकिन इस समस्या का एक बेहतर समाधान है। हवा को गर्म करने के बजाय, सीधे वेफर को ही गर्म क्यों न किया जाए? यहीं पर शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड (IR) लैंपों की भूमिका आती है।
मध्यवर्ती तत्वों को हटाना
IR लैंपों को हवा की कोई चिंता नहीं है… वे सीधे वेफर की सतह पर मौजूद जल-अणुओं तक विद्युत-चुम्बकीय विकिरण भेजते हैं। इस तरह मशीन की दीवारों को गर्म करने में होने वाली ऊर्जा-हानि रुक जाती है।
इसके अलावा, IR तकनीक में गर्मी तुरंत ही पहुँच जाती है… वेफर जैसे ही उस क्षेत्र में पहुँचता है, गर्मी उसे तुरंत ही गर्म कर देती है… और जैसे ही वेफर वहाँ से निकल जाता है, ऊर्जा-खपत भी रुक जाती है। अब वहाँ “बेकार ऊर्जा” नहीं बचती… जिससे पैसे भी बचते हैं।
संतुलन बनाए रखना
अब बात सिर्फ ऊर्जा-खपत कम करने की ही नहीं है… वांछित वाष्पीकरण-दर प्राप्त करने हेतु उच्च ऊर्जा-घनत्व आवश्यक है… लेकिन इससे कुछ समस्याएँ भी पैदा हो सकती हैं। यदि ऊर्जा-तीव्रता बहुत ज्यादा हो जाए, तो वेफर के किनारों पर तापीय तनाव पैदा हो सकता है… इसलिए ऐसी स्थिति में वास्तविक समय में नियंत्रण आवश्यक है… और कूलिंग फैनों का भी ध्यान रखना आवश्यक है… यदि वे ठीक से काम न करें, तो गर्मी के कारण क्लीनरूम का तापमान बढ़ जाएगा… और ऐसा कोई भी नहीं चाहता।
पृथ्वी के लिए लाभ
जब पुराने गैस-चालित/इलेक्ट्रिक ओवनों की जगह IR लैंपों का उपयोग किया जाता है, तो प्रति वेफर खर्च होने वाली ऊर्जा में काफी कमी आ जाती है।
उच्च-मात्रा में उत्पादन करने वाली फैबों में, ऐसी छोटी-छोटी बचतें बहुत ही महत्वपूर्ण हैं… हर साल हजारों टन CO2 वायुमंडल में नहीं जाता… ऐसे में यह एक बड़ी समस्या का समाधान है… आपके उत्पादन-चक्र तेज हो जाते हैं… और ऊर्जा-खर्च भी कम हो जाता है।