शॉर्टवेव आईआर के द्वारा फैक्ट्री में कार्बन उत्सर्जन कम करना
यदि हम वास्तव में सेमीकंडक्टर निर्माण में कार्बन-तटस्थता हासिल करना चाहते हैं, तो हमें किसी एक वस्तु को गर्म करने हेतु पूरी फैक्ट्री को गर्म करना बंद करना होगा। पारंपरिक तरीकों से ऊर्जा का दुरुपयोग होता है… यह ऐसा ही है, जैसे कि घर के सभी कमरों को गर्म करके केवल एक पिज्जा को ही गर्म करने की कोशिश करना।
यहीं पर शॉर्टवेव इन्फ्रारेड (SWIR) की भूमिका आती है। यहाँ हवा को गर्म करने के बजाय, लक्षित ऊर्जा का उपयोग किया जाता है… यह एक बहुत ही प्रभावी तरीका है।
भौतिकी का महत्व
SWIR की खूबी यह है कि यह विद्युत-चुम्बकीय विकिरण के माध्यम से ऊर्जा पहुँचाता है… इससे उपकरणों या उनके आसपास की हवा को गर्म करने में ऊर्जा का दुरुपयोग नहीं होता… ऊर्जा सीधे वेफर पर ही पहुँचती है।
0.7 से 2.5 माइक्रोमीटर की तरंगदैर्घ्य रेंज का उपयोग करने से ऊष्मा-संबंधी समस्याएँ दूर हो जाती हैं… और चूँकि उपकरण लंबे समय तक उच्च तापमान पर नहीं रहते, इसलिए प्रति वेफर पर खर्च होने वाली ऊर्जा में काफी कमी आ जाती है।
उपकरण एवं उनके फायदे/नुकसान
इन उपकरणों में आवश्यक ऊष्मा प्राप्त करने हेतु उच्च-वाटेज वाले क्वार्ट्ज लैंपों का उपयोग किया जाता है… ये सामान्य बल्ब नहीं हैं… हैलोजन-युक्त ट्यूबों का उपयोग किया जाता है, ताकि अत्यधिक गर्मी से फिलामेंट पिघल न जाएँ।
इन उपकरणों को प्रीसिज़न कंट्रोलरों के साथ जोड़ा जाता है, ताकि लक्ष्य से अधिक ऊर्जा न खर्च हो… लेकिन एक समस्या यह है कि जब 2 किलोवाट से अधिक ऊर्जा किसी छोटे स्थान में भेजी जाती है, तो वहाँ का तापमान बहुत जल्दी बढ़ जाता है…
इसलिए कूलिंग सिस्टम बहुत ही सटीक होना आवश्यक है… यदि कूलिंग सिस्टम उपकरणों से ऊष्मा को दूर नहीं कर पाता, तो उपकरण नष्ट हो जाएँगे… यह एक संतुलन-संबंधी समस्या है।
“हरित कारखाना” बनाना
सबसे अच्छी बात यह है कि पुराने रेजिस्टिव हीटरों के बजाय IR उपकरणों का उपयोग करने से “तुरंत ऊर्जा प्राप्त होती है”… अब लंबे समय तक पूर्व-गर्मीकरण की प्रक्रिया में ऊर्जा बर्बाद नहीं होती।
इन उपकरणों को ऐसे ही डिज़ाइन किया गया है कि वे पुराने उपकरणों की जगह आसानी से ले सकें… आपको न तो फर्श तोड़ने की आवश्यकता है, न ही नई सुविधाओं की… ये उपकरण आपकी मौजूदा सुविधाओं में ही फिट हो जाते हैं।
अपने कार्बन उत्सर्जन को कम करने हेतु किसी जादुई उपकरण की आवश्यकता नहीं है… बल्कि उपकरणों के बेकार रहने के दौरान होने वाली ऊर्जा-हानि को रोकना ही आवश्यक है… SWIR के द्वारा ऊर्जा का उपयोग केवल आवश्यक समय पर ही होता है… बस इतना ही।