वेफर प्रसंस्करण में कार्बन उत्सर्जन को कम करना (बिना अपना समय बर्बाद किए)
वर्तमान में हर सेमीकंडक्टर कारखाना नेट-ज़ीरो लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए प्रयास कर रहा है। लेकिन जब हम देखते हैं कि ऊर्जा कहाँ खो रही है, तो पता चलता है कि इसका एक बड़ा हिस्सा वेफर को गर्म करने एवं उसे सुखाने की प्रक्रिया में ही बर्बाद हो रहा है।
पुरानी विधियों में, बड़े आकार के ओवनों का उपयोग किया जाता है; लेकिन ऐसा करने से पूरे कमरे को गर्म करना पड़ता है, जिससे बहुत अधिक ऊर्जा बर्बाद हो जाती है। हमने प्रीसिज़न IR सेंसरों एवं ऐसी हीतन व्यवस्थाओं का उपयोग किया, जिससे केवल वेफर ही गर्म होता है, न कि पूरा कमरा।
दीवारों को गर्म करना बंद करें
समस्या यह है कि यदि ऊष्मा असमान रूप से वितरित होती है, तो वेफर के कुछ हिस्से नष्ट हो जाते हैं… यह समय एवं पैसों की बर्बादी है। हम शॉर्ट-वेव IR लैंपों एवं हाई-स्पीड पायरोमीटरों का उपयोग करते हैं, ताकि केवल वही हिस्सा गर्म हो, जहाँ सिलिकॉन ऊष्मा अवशोषित करता है।
परिणाम? ऊर्जा की बर्बादी बंद हो जाती है… वेफर को तेज़ी से गर्म किया जा सकता है, प्रति वेफर कम किलोवाट-घंटे ऊर्जा खर्च होती है, एवं ऊर्जा लागत भी कम हो जाती है। यह तो सामान्य तर्क ही है।
गति एवं नियंत्रण
हमने इन सेंसरों को मिलीसेकंडों में प्रतिक्रिया देने हेतु डिज़ाइन किया है। यदि वेफर की सतह पर कोई गर्म बिंदु बन जाता है, तो सिस्टम तुरंत IR ऊर्जा को कम कर देता है। यह पुराने रेजिस्टिव हीटरों से बेहतर है… क्योंकि वे हमेशा तापमान को अत्यधिक बढ़ा देते हैं, जिससे वेफर नष्ट हो जाता है।
इसके अलावा, हमने इन घटकों को क्वार्ट्ज से लपेटा है… ऐसा करने से हीटिंग सतह पर गंदगी नहीं जमती, एवं पूरी प्रक्रिया स्वच्छ रहती है।
चुनौती: ऊर्जा एवं शीतलन
लेकिन एक चुनौती भी है… उच्च-घनत्व वाले IR ऐरे तो ऊष्मा को तेज़ी से फैलाते हैं, लेकिन वे बहुत अधिक ऊर्जा भी उत्पन्न करते हैं। ऐसे में, आप इन घटकों को पुराने चेसिसों में नहीं लगा सकते… यदि आपकी शीतलन प्रणाली इतनी अधिक ऊर्जा को संभालने में सक्षम न हो, तो आपके नियंत्रण उपकरण नष्ट हो जाएँगे। इसलिए पहले ही शीतलन प्रणाली को ठीक करना आवश्यक है।
इसका वास्तविक प्रभाव
जब आप प्रीसिज़न IR तकनीक का उपयोग करते हैं, तो आपकी हीटिंग प्रणाली का आकार कम हो जाता है… आप उन विशाल, धीमी गति वाले चेम्बरों से दूर जाते हैं, एवं ऐसी ही छोटी, तेज़ गति वाली प्रणालियों का उपयोग करते हैं।
इससे “ग्रीन फैक्ट्री” की अवधारणा एक वास्तविकता बन जाती है… आपको चीजों को चलाने हेतु आवश्यक ऊर्जा की मात्रा कम हो जाती है… और यही सबसे तेज़ तरीका है, जिससे आप हर चिप के निर्माण में होने वाले CO2 उत्सर्जन को कम कर सकते हैं।