ক্লিনরুমে কার্বন নির্মূল: ওয়েফারগুলোকে উপযুক্ত তাপমাত্রায় রাখার আরও কার্যকর উপায়
সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন নিয়ে সত্যি কথা বললে, এটা অত্যন্ত শক্তি-খরচী প্রক্রিয়া। বেশিরভাগ সময়ই আমরা ‘রেজিস্টিভ হিটিং’ পদ্ধতি ব্যবহার করি; অর্থাৎ ওয়েফারটিকে উপযুক্ত তাপমাত্রায় আনার জন্য পুরো চেম্বারটিকেই উত্তপ্ত করতে হয়। এটা অপচয়মূলক। এটা ঠিক যেন একটি পিজ্জা গরম করার জন্য পুরো বাড়িটিকে উত্তপ্ত করা।
এখানেই ভ্যাকুয়াম-সংগত ইনফ্রারেড (IR) হিটিং পদ্ধতির ভূমিকা শুরু হয়। বায়ুকে উত্তপ্ত করার পরিবর্তে, আমরা তাপকে সরাসরি ওয়েফারের দিকে পাঠাই। এটা অনেক কার্যকর ও কার্যক৷ এর ফলে কারখানার কার্বন নির্গমন কমে যায়।
বিজ্ঞানগত দিকগুলো
ভ্যাকুয়ামে কাজ করার সময় কনভেকশন পদ্ধতি ব্যবহার করা যায় না। তাই আমরা রেডিয়েশন ও কনডাকশন পদ্ধতি ব্যবহার করি। আমরা আমাদের IR ল্যাম্পগুলোকে এমনভাবে ডিজাইন করেছি যাতে সেগুলো স্বল্প-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের রেডিয়েশন নির্গত করে, যা ওয়েফারের গভীরে প্রবেশ করে।
ফলাফল? আপনি দ্রুতই কাঙ্ক্ষিত তাপমাত্রায় পৌঁছান। আপনার যন্ত্রগুলো কম সময় অক্রিয় অবস্থায় থাকে, আর বেশি সময় উৎপাদনে ব্যয় হয়। আর যেহেতু এই উচ্চ-ওয়াটেজের ল্যাম্পগুলো খুবই ঘন, তাই পুরো সিস্টেমটি ছোট হয়ে যায়। আপনি প্রয়োজনীয় শক্তি পান, কিন্তু বড় আকারের হার্ডওয়্যার ব্যবহার করতে হয় না।
আরও সবুজ কারখানা গড়ে তোলা
যদি আপনি কার্বন-নিউট্রালিটি অর্জন করতে চান, তাহলে আপনাকে সেই “অপচয়মূলক” শক্তি ব্যবহার কমাতে হবে। IR পদ্ধতিতে কাজ করলে কয়েক ঘন্টা সময় লাগে না; শুধুমাত্র সুইচ টিপলেই কয়েক সেকেন্ডের মধ্যেই কাজ শুরু হয়।
আমরা নির্দিষ্ট কোয়ার্টজ এনভেলপ ও হ্যালোজেন ফিলামেন্ট ব্যবহার করি, যাতে শক্তি ঠিক সেই অঞ্চলে পৌঁছায় যেখানে উপাদানটি শক্তি শোষণ করে। শক্তি ওয়েফারে যায়, চেম্বারের দেয়ালে নয়। এটাই স্বাভাবিক।
সমস্যা ও তার সমাধান
তবে একটি সমস্যা রয়েছে। উচ্চ-তীব্রতার IR ল্যাম্পগুলো থেকে অনেক তাপ উৎপন্ন হয়। যদি আপনি সময় সাশ্রয়ের জন্য উচ্চ-ওয়াটেজের ল্যাম্প ব্যবহার করেন, তাহলে ওয়াটার-কুলিং সিস্টেমকে অবহেলা করা যাবে না। যদি এই কানেক্টরগুলো খুব গরম হয়ে যায়, তাহলে ফিলামেন্টগুলো দ্রুত নষ্ট হয়ে যাবে। এটা সহজ সমস্যা, কিন্তু এটা ঠিকমতো সমাধান করতে হবে।
সব মিলিয়ে, IR পদ্ধতি ব্যবহার করলে প্রতি ওয়েফারের জন্য ব্যবহৃত শক্তির পরিমাণ কমে যায়। এটা কারখানাকে আরও সবুজ করার একটি সহজ উপায়।