সেমিফ্যাব্রিকেটেড পণ্য তৈরিতে অপচয় কমানো: IR হিটিং সম্পর্কে সত্যটা
যদি আমরা সেমিকন্ডাক্টর কারখানাগুলোতে কার্বন নিউট্রালিটির লক্ষ্য অর্জন করতে চাই, তাহলে থার্মাল প্রক্রিয়ার সময় অতিরিক্ত শক্তি অপচয় করা বন্ধ করতে হবে। দীর্ঘদিন ধরে সবাই রেজিস্টিভ হিটার ব্যবহার করে আসছেন। কিন্তু এই হিটারগুলো অকার্যকর।
আমরা ভ্যাকুয়াম-সংগত ইনফ্রারেড (IR) ল্যাম্প ব্যবহার করছি। পুরো ভ্যাকুয়াম চেম্বারটিকে গরম করার চেষ্টা করার পরিবর্তে, এই ল্যাম্পগুলো তাপকে সরাসরি ওয়েফারের দিকে পাঠায়। খুবই সহজ।
ভ্যাকুয়ামে এটি কীভাবে কাজ করে?
ভ্যাকুয়ামে পদার্থবিজ্ঞান অদ্ভুত হয়ে যায়; কারণ সেখানে কনভেকশন নেই। ফলে শুধুমাত্র বিকিরণই থাকে।
আমরা আমাদের IR ল্যাম্পগুলোকে স্বল্প-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিকিরণ উৎপন্ন করার জন্য ডিজাইন করেছি। এটা সরাসরি লক্ষ্যবস্তুতে পৌঁছায়; চেম্বারের দেয়াল বা সেখানে থাকা গ্যাসগুলোকে গরম করার দরকার হয় না। এতে পুরো প্রক্রিয়াটি আরও কার্যকর হয়।
কিন্তু এখানে একটি সমস্যা রয়েছে। যেহেতু তাপ ছড়ানোর জন্য কোনো বায়ু নেই, তাই ল্যাম্পের পৃষ্ঠটি দ্রুত গরম হয়ে যায়। পরিষ্কার রাখার জন্য আমরা উচ্চ-মানের কোয়ার্টজ ব্যবহার করি। যদি সস্তা কোয়ার্টজ ব্যবহার করা হয়, তাহলে গ্যাস নির্গত হবে; এতে সিলিকনটি দূষিত হয়ে যাবে।
আমাদের ওয়াটেজ নিয়েও খুব সাবধান থাকতে হয়। বায়ু না থাকায় ওয়েফারটি অতিরিক্ত তাপ ছাড়তে পারে না। যদি ওয়াটেজ বেশি হয়, তাহলে ওয়েফারটি নষ্ট হয়ে যাবে।
শক্তি ও জায়গা সাশ্রয়
কার্বন ফুটপ্রিন্ট কমানোর ক্ষেত্রে সবচেয়ে বড় সুবিধা হলো গরম হওয়ার সময়। রেজিস্টিভ হিটারগুলো গরম হতে অনেক সময় নেয়। আমাদের IR সিস্টেমগুলো কয়েক সেকেন্ডের মধ্যেই লক্ষ্য তাপমাত্রায় পৌঁছায়। ফলে অপেক্ষা করার সময় কমে যায়, আর পণ্য প্রক্রিয়াকরণের সময় বাড়ে।
এছাড়া, এই ইউনিটগুলো অনেক শক্তি ব্যবহার করে, কিন্তু খুব কম জায়গা দখল করে। অর্থাৎ, হিটারের আকার ছোট করা যায়; ফলে ক্লিনরুমে অন্যান্য যন্ত্রপাতির জন্য জায়গা থাকে।
ঝুঁকিগুলো
দেখুন, উচ্চ-তীব্রতার IR হিটিং কোনো জাদুকরী সমাধান নয়। এটা ওয়্যারিং ও পাওয়ার সাপ্লাইয়ের উপর চাপ সৃষ্টি করে।
যখন এত বেশি ওয়াটেজ ভ্যাকুয়াম চেম্বারে পাঠানো হয়, তখন বাহ্যিক কুলিং সিস্টেমগুলো অবশ্যই সঠিকভাবে কাজ করতে হবে। যদি কুলিং সিস্টেম ব্যর্থ হয়, তাহলে ল্যাম্পটি নষ্ট হয়ে যাবে। কারণ তাপ ছড়ানোর জন্য কোনো উপায় থাকে না।