ফ্যাব্রিকেশন প্রক্রিয়ায় কার্বন কমানো: ভ্যাকুয়াম আইআর কেন কার্যকর?
সেমিকন্ডাক্টর তৈরি করা একটি জটিল প্রক্রিয়া। এর জন্য অত্যধিক তাপ প্রয়োজন; কিন্তু ওয়েফারগুলো নষ্ট না হওয়ার জন্য এই তাপটি ভ্যাকুয়াম অবস্থায়ই প্রয়োজন। দীর্ঘদিন ধরে আমরা রেজিস্টিভ হিটিং পদ্ধতি ব্যবহার করে আসছি; কিন্তু সত্যি বলতে, এটা খুবই ধীর পদ্ধতি। তাপ উৎপন্ন করতে অনেক শক্তি নষ্ট হয়; আর সেই শক্তির বেশিরভাগই অপচয় হয়ে যায়।
এখানেই ভ্যাকুয়াম-সংগত ইনফ্রারেড (IR) হিটারগুলোর ভূমিকা শুরু হয়। ঘরের সব জায়গায় তাপ প্রয়োগ করার পরিবর্তে, আমরা তাপটিকে সরাসরি ওয়েফারের উপর প্রয়োগ করি। এটা অত্যন্ত কার্যকর পদ্ধতি।
পদার্থবিজ্ঞানের দৃষ্টিকোণ থেকে এটা খুবই সরল।
ভ্যাকুয়ামে তাপ স্থানান্তরের জন্য কনভেকশন পদ্ধতি ব্যবহার করা যায় না; তাই রেডিয়েশনই হলো একমাত্র উপায়। আমাদের IR সিস্টেমগুলো শর্ট-ওয়েভ রেডিয়েশন ব্যবহার করে দ্রুত শক্তি প্রয়োগ করে। ফলে ওয়েফারটিকে সঠিক তাপমাত্রায় আনতে অতিরিক্ত শক্তি ব্যবহার করার দরকার নেই। কম শক্তি অপচয় হওয়ার ফলে পুরো কারখানার কার্বন নিঃসরণও কমে যায়।
আর গতি? এটা তো অসাধারণ!
IR ল্যাম্পগুলো ব্যবহার করলে তাপমাত্রা মুহূর্তের মধ্যেই বাড়ানো/কমানো যায়। মিনিট নয়… মুহূর্ত। এর ফলে হিটারগুলো অপ্রয়োজনীয়ভাবে কাজ করার ঝামেলা থাকে না।
আর আমরা এই ল্যাম্পগুলোকে নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে সামঞ্জস্য করি। এর ফলে শক্তিটি সরাসরি সিলিকন বা কম্পাউন্ড সেমিকন্ডাক্টরে শোষিত হয়; আর চেম্বারের দেয়ালগুলো গরম হয় না।
কিন্তু এখানে একটি সমস্যা রয়েছে।
যখন অত্যধিক তাপ প্রয়োগ করা হয়, তখন পরিস্থিতি খুবই কঠিন হয়ে যায়। এটা ওয়েফারগুলোকে দ্রুত প্রক্রিয়াজাত করতে সাহায্য করে; কিন্তু এর ফলে কুলিং সিস্টেমের উপর অতিরিক্ত চাপ পড়ে।
যদি উচ্চ-ওয়াটেজের ল্যাম্প ব্যবহার করা হয়, তাহলে নিশ্চিত হতে হবে যে কুলিং সিস্টেমটি ল্যাম্পের চাপ সামলাতে সক্ষম। নইলে ল্যাম্পগুলো দ্রুতই নষ্ট হয়ে যাবে।
সব মিলিয়ে, “গ্রিন ফ্যাক্টরি” তৈরি করার জন্য কোনো একটি জাদুকরী উপাদান দরকার নয়। প্রয়োজন হলো ধীর ও অকার্যকর তাপ প্রয়োগ পদ্ধতিগুলো বাদ দিয়ে সরাসরি রেডিয়েশন ব্যবহার করা। এর ফলে পুরো কারখানাটি আরও কার্যকর ও কম অপচয়মূলক হয়ে যায়।