फैब्रिकेशन प्रक्रिया में कार्बन उत्सर्जन को कम करना: हम UHP इन्फ्रारेड लैंपों की ओर क्यों बढ़ रहे हैं?
हर सेमीकंडक्टर फैक्ट्री को अब कार्बन-तटस्थता के लक्ष्यों को पूरा करने के लिए दबाव का सामना करना पड़ रहा है। यह बहुत ही चुनौतीपूर्ण काम है। लंबे समय तक हम पुराने तरह के रेजिस्टिव फर्नेसों पर ही निर्भर रहे, लेकिन वे ऊर्जा के दृष्टि से बहुत ही अक्षम हैं।
इसीलिए हम अब अल्ट्रा हाई-प्यूरिटी (UHP) इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग कर रहे हैं। ऐसे लैंप, बड़े कमरों को गर्म करने के बजाय, केवल वेफर या क्वार्ट्ज ट्यूबों को ही गर्म करते हैं। यह तो बहुत ही कुशल तरीका है।
रहस्य तो भौतिकी में ही है।
हम उच्च-शुद्धता वाले सिंथेटिक क्वार्ट्ज का उपयोग करते हैं; क्योंकि क्लीनरूम में थोड़ी सी भी धातुई गंदगी सब कुछ बर्बाद कर सकती है। ये लैंप शॉर्टवेव इन्फ्रारेड विकिरण उत्सर्जित करते हैं, जो कन्वेक्शन की तुलना में बहुत ही प्रभावी है। यह विकिरण सीधे लक्ष्य पर ही पहुँचता है।
परिणाम? उत्पादन प्रक्रिया में लगने वाला समय कम हो जाता है। जब चक्र तेज़ हो जाते हैं, तो बेवजह ऊर्जा खर्च नहीं होती। यह तो पृथ्वी एवं बिजली बिल दोनों के लिए फायदेमंद है।
लेकिन यह इतना आसान भी नहीं है।
ऊष्मा-घनत्व बहुत ही अधिक है। हम विशेष कोटिंगों का उपयोग करके प्रकाश को नियंत्रित करते हैं, ताकि गर्मी के कारण कोई गैस न निकले। लेकिन समस्या यह है कि ऐसे लैंपों में बहुत ही अधिक ऊर्जा खर्च होती है।
यदि आपकी विद्युत व्यवस्था ऐसी अधिक ऊर्जा को संभालने में सक्षम न हो, तो ब्रेकर टूट जाएँगे या कंट्रोलर नष्ट हो जाएँगे। आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि आपकी विद्युत आपूर्ति वास्तव में इस भार को संभाल सके।
जगह एवं एसी ऊर्जा की बचत
लोगों को इसका सबसे बड़ा फायदा यह है कि ऐसे लैंपों की आवश्यकता कम हो जाती है… क्योंकि ऐसे लैंपों की आवश्यकता कम हो जाती है, इसलिए बड़े आकार के इन्सुलेशन उपकरणों की भी आवश्यकता नहीं रह जाती।
और जानिए क्या? कम ऊष्मा के कारण HVAC सिस्टम को अतिरिक्त ऊर्जा खर्च करने की आवश्यकता नहीं पड़ती… यह तो दक्षता का ही परिणाम है।
वास्तविक दुनिया में चुनौतियाँ
कुछ भी हमेशा टिकता नहीं है… टंगस्टन फिलामेंट समय के साथ पतले हो जाते हैं, और ऐसे में प्रकाश-स्पेक्ट्रम भी बदल जाता है। यदि आप ध्यान न दें, तो तापमान संतुलन बिगड़ जाएगा… और आपको वेफरों को फेंकना ही पड़ेगा।
यह तो बहुत ही परेशानीपूर्ण स्थिति है।
सबसे अच्छा तरीका तो नियमित रूप से लैंपों को बदलना ही है… और यह सुनिश्चित करना है कि वायरिंग ठीक हो, एवं लैंप अपनी जगह पर ही हों। उच्च-वोल्टेज वाली व्यवस्थाओं में, ढीले कनेक्शन से आग लग सकती है।