कारखानों में कार्बन उत्सर्जन कम करना – यूएचपी इन्फ्रारेड लैंप क्यों कारगर हैं?
यदि आप कोई सेमी-फिनिश्ड उत्पाद बना रहे हैं, तो आपको पता ही होगा कि कार्बन-तटस्थता के लक्ष्यों को पूरा करने हेतु कितना दबाव है। यह कोई सामान्य आवश्यकता नहीं है; बल्कि यह एक बड़ी ऊर्जा-संबंधी समस्या है। इस अपशिष्ट ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा थर्मल प्रोसेसिंग के दौरान ही खर्च हो जाता है।
वर्षों से हम पारंपरिक रेजिस्टिव हीटिंग तकनीकों का ही उपयोग कर रहे हैं। समस्या यह है कि ऐसी तकनीकों में पूरे चेंबर की दीवारों को गर्म करना पड़ता है, ताकि वेफर का तापमान बढ़ सके। यह तो ऐसा ही है, जैसे कि केवल एक पिज्जा को गर्म करने हेतु घर के सभी हीटरों को चालू कर दिया जाए।
इसी कारण हमने उल्ट्रा-हाई-प्यूरिटी इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग शुरू किया। ऐसे लैंप हवा एवं दीवारों को गर्म करने के बजाय सीधे वेफर को ही गर्म करते हैं।
यही इन लैंपों की खासियत है।
ये लैंप शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड विकिरण का उपयोग करते हैं। जबकि सामान्य हीटिंग तकनीकों में हवा के गति पर ही निर्भरता होती है, ऐसे लैंप तो तुरंत ही वेफर की सतह पर ऊर्जा भेजते हैं।
हम ऐसे लैंपों को उच्च ऊर्जा-घनत्व हेतु ही डिज़ाइन करते हैं; इससे उत्पादन प्रक्रिया में लगने वाला समय बहुत कम हो जाता है। जब आप लंबे समय तक उच्च तापमान पर काम नहीं करते, तो प्रति वेफर खर्च होने वाली ऊर्जा भी कम हो जाती है। यह तो पृथ्वी के लिए भी अच्छा है, और ऊर्जा-बिल के लिए भी।
लेकिन आप कोई भी लैंप ऐसे ही इस्तेमाल नहीं कर सकते।
यूएचपी वातावरण में “आउटगैसिंग” एक बड़ी समस्या है। थोड़ी सी भी अशुद्धि होने से पूरा उत्पाद बेकार हो जाता है। हम ऐसे क्वार्ट्ज ट्यूबों का ही उपयोग करते हैं, जिनमें हाइड्रॉक्सिल (OH) की मात्रा बहुत कम होती है; इससे धात्विक अशुद्धियाँ सिलिकॉन में नहीं घुस पातीं।
हम इन लैंपों की सफाई को उप-पीपीबी स्तर तक ही करते हैं। यदि आप सस्ते उद्योगिक लैंपों का उपयोग करने की कोशिश करेंगे, तो आपका उत्पादन प्रभावित हो जाएगा।
लेकिन इसका एक नुकसान भी है।
चूँकि ऐसे लैंपों में बहुत अधिक ऊर्जा होती है, इसलिए आपको अधिक शीतलन व्यवस्था की आवश्यकता होती है। आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि आपकी शीतलन प्रणाली लैंप के आसपास के उच्च तापमान को संभाल सके।
अच्छी बात यह है कि हमने इन लैंपों को आपके मौजूदा CVD/एनीलिंग उपकरणों के स्थान पर ही इस्तेमाल करने हेतु ही डिज़ाइन किया है। आपको कुछ भी हटाने की आवश्यकता नहीं है।
इस तरह, ऊष्मा-संबंधी समस्याओं को कम करके, आप पूरे कारखाने की ऊर्जा-खपत को भी कम कर सकते हैं। यह तो बिना उत्पादन दर को कम किए ही पर्यावरण को संरक्षित करने का एक आसान तरीका है।