সেমি-ফ্যাব্রিকে কার্বন কমানো: আইআরই কেন সেরা উপায়?
সেমিকন্ডাক্টর তৈরি করতে প্রচুর তাপ প্রয়োজন। সত্যি বলতে, পুরানো পদ্ধতিগুলো অত্যন্ত অপচয়মূলক। বেশিরভাগ কারখানাই এখনও ঐ বিশাল রেজিস্টিভ ওভেনগুলো ব্যবহার করে; যেগুলো কয়েকটি ওয়েফারকে উচ্চ তাপমাত্রায় নিয়ে আসার জন্য পুরো ঘরটিকেই গরম করে দেয়। এটা ঠিক যেন শুধুমাত্র একটি পিজ্জাকে গরম করার জন্য পুরো বাড়িটিকে গরম করা।
আমরা এর চেয়ে ভালো উপায় খুঁজে পেয়েছি। শর্টওয়েভ ইনফ্রারেড (IR) হিটিং ব্যবহার করলে আমরা বায়ুর বিরুদ্ধে লড়াই করতে হয় না; বরং সরাসরি ওয়েফারগুলোকে গরম করা যায়। এটা অনেক দক্ষতার, দ্রুততর এবং এর ফলে কর্পোরেটগুলোর কার্বন-নিউট্রাল লক্ষ্যগুলো বাস্তবায়নযোগ্য হয়ে ওঠে।
ইনফ্রারেড বিকিরণের জাদু
ইনফ্রারেডের বিশেষত্ব হলো, এটা চারপাশের বায়ুর ব্যাপারে কোনো চিন্তা করে না। যখন কনভেকশন ওভেনগুলো বায়ু গরম হওয়ার জন্য অপেক্ষা করে, তখন ইনফ্রারেড ল্যাম্পগুলো সরাসরি শিল্ডটিকে গরম করে।
যদি আপনি সিলিকন বা গ্যালিয়াম নাইট্রাইড ব্যবহার করেন, তাহলে শোষণ প্রক্রিয়াটি খুব দ্রুত ঘটে। ফলে প্রতি চক্রে প্রয়োজনীয় কিলোওয়াট-ঘণ্টার পরিমাণ কমে যায়।
আর এখানে আরেকটি সুবিধা রয়েছে—যেহেতু পুরো চেম্বারটিকে গরম করা হয় না, তাই চিলারগুলোকে চেম্বারটিকে আবার ঠান্ডা করার জন্য বেশি পরিশ্রম করতে হয় না। ফলে বিদ্যুৎ ব্যয়ও কমে যায়।
হার্ডওয়্যারের বাস্তবতা
আসলে, এখানে উচ্চ-বিশুদ্ধতার কোয়ার্টজ এবং টাঙ্গস্টেন ফিলামেন্টগুলো ব্যবহৃত হয়; এগুলো হ্যালোজেন গ্যাসের মধ্যে রাখা হয়, যাতে ফিলামেন্টগুলো দ্রুত নষ্ট না হয়।
কিন্তু সবসময়ই একটি সমঝোতা থাকে। আপনি চাইলে এই ল্যাম্পগুলোকে সর্বোচ্চ তাপমাত্রায় ব্যবহার করতে পারেন; কিন্তু তার জন্য ল্যাম্পগুলোকে ঘন ঘন পরিবর্তন করতে হবে। এটা একটি ভারসাম্যের বিষয়। আমরা সাধারণত এমন ওয়াটেজ ব্যবহার করার পরামর্শ দিই, যা আপনার প্রক্রিয়ার জন্য উপযুক্ত হয়, আর হার্ডওয়্যারকে অতিরিক্ত চাপ দেয় না। এতে নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণের ঝামেলা থেকে মুক্তি পাওয়া যায়।
সবুজ কারখানায় এটাকে কাজে লাগানো
ইনফ্রারেড অ্যারেগুলোর সবচেয়ে ভালো দিক হলো, এগুলো থেকে জোনাল নিয়ন্ত্রণ সম্ভব। আপনি যেসব ল্যাম্প ব্যবহার করছেন না, সেগুলোকে বন্ধ করে দিতে পারেন। এতে অপ্রয়োজনীয় শক্তি ব্যয় হয় না।
আর যদি এটাকে দ্রুত-প্রতিক্রিয়াশীল PID কন্ট্রোলারের সাথে ব্যবহার করা হয়, তাহলে তাপমাত্রা অতিরিক্তভাবে বৃদ্ধি পাওয়ার সমস্যা দূর হয়। এতে শক্তি সাশ্রয় হয়, আর ওয়েফারগুলো নষ্ট হওয়ার ঝুঁকিও কমে যায়।
এটাই হলো তাপ নিয়ন্ত্রণের সবচেয়ে কার্যকর ও বুদ্ধিমান উপায়।