ক্লিনরুমে কার্বন কমানো: সেমিকন্ডাক্টর শুকানোর প্রক্রিয়া সম্পর্কে সত্যটি
ওয়েফার থেকে সলভেন্ট ও আর্দ্রতা অপসারণ করা খুবই কঠিন কাজ। দীর্ঘদিন ধরে আমরা এগুলোকে বড় কনভেকশন ওভেনে রাখতাম; অর্থাৎ পুরো ঘরটিকে উত্তপ্ত করে শুধুমাত্র ছোট্ট একটি সিলিকন টুকরোকে শুকানোর চেষ্টা করতাম। এটা অপচয়।
এজন্যই ডিজিটাল ইনফ্রারেড কন্ট্রোলার ব্যবহার করা অত্যন্ত যুক্তিসঙ্গত। ওয়েফারের চারপাশের বাতাসকে উত্তপ্ত করার পরিবর্তে, সরাসরি ওয়েফারটিকেই উত্তপ্ত করা হয়। এতে শক্তি সাশ্রয় হয়, প্রক্রিয়াটি দ্রুত সম্পন্ন হয়।
“যথেষ্ট নিকটবর্তী” হওয়ার সমস্যা
পুরানো ধরনের হিটিং ইলেমেন্টগুলো অকার্যকর। এগুলো তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যর্থ হয়; ফলে অতিরিক্ত তাপ সৃষ্টি হয়। এর ফলে অপ্রয়োজনীয়ভাবে শক্তি অপচয় হয়।
আমরা ডিজিটাল PID কন্ট্রোলার ব্যবহার করে এই সমস্যা সমাধান করি। এগুলো রিয়েল-টাইমে ইনফ্রারেড ল্যাম্পের আউটপুট নিয়ন্ত্রণ করে; ফলে তাপমাত্রা ±1°C-এর মধ্যে থাকে। এতে শক্তি সাশ্রয় হয়।
ইনফ্রারেড কেন কার্যকর?
ইনফ্রারেড হলো এক ধরনের তড়িৎচুম্বকীয় বিকিরণ। এর জন্য বাতাসের প্রয়োজন নেই; এটা সরাসরি উপাদানের মধ্যে প্রবেশ করে।
এর ফলে বড় আকারের এয়ারফ্লো সিস্টেম ও ভারী ইনসুলেশনের প্রয়োজন নেই। আমরা শর্ট-ওয়েভ ইনফ্রারেড ব্যবহার করি; কারণ এটা দ্রুত কাজ করে। ফলে ওয়েফারগুলো দ্রুত শুকিয়ে যায়, যন্ত্রপাতিগুলো কম সময় ধরে চালাতে হয়।
সমস্যাগুলো…
অবশ্যই, এটা সব ক্ষেত্রেই সহজ নয়। হাই-ডেনসিটি ইনফ্রারেড অ্যারেগুলো অত্যন্ত তীব্র তাপ উৎপন্ন করে। যদি ঠান্ডা করার ব্যবস্থা ঠিকমতো না থাকে, তাহলে কন্ট্রোলারের ইলেকট্রনিক্স ক্ষতিগ্রস্ত হয়ে যাবে। যদি চেসিসটি এই ধরনের তাপ সহ্য করার জন্য তৈরি না হয়, তাহলে কম্পোনেন্টগুলো দ্রুত ক্ষতিগ্রস্ত হয়ে যাবে। তাই ঠান্ডা করার ব্যবস্থাটি ঠিকমতো করা জরুরি।
“সবুজ” পদ্ধতির ফলাফল
ডিজিটাল ইনফ্রারেড কন্ট্রোল ব্যবহার করলে শুকানোর প্রক্রিয়াটি আর কার্বন-সমৃদ্ধ প্রক্রিয়া থাকে না। এটা প্রক্রিয়ার অংশ হয়ে যায়।
এটা মূলত থার্মোডাইনামিক্সের নিয়মের ফল। যদি অপ্রয়োজনীয় বাতাসকে উত্তপ্ত করার জন্য শক্তি অপচয় না হয়, তাহলে CO2 নির্গমন কমে যায়। এটা পৃথিবীর জন্যও ভালো, আর কারখানার জন্যও ভালো।