Чували ли сте за екстремна ултравиолетова литография или EUV? Тази технология произвежда светлина над нормалните видими дължини на вълната с лазер с висока мощност и се използва за гравиране на шаблони върху полупроводниковите пластини, използвани в силиконовите чипове. За да се предотврати замърсяване, EUV процесът се извършва в среда, богата на водород.
Производителите на полупроводници (полуфабрикати) започнаха да използват EUV в средата на 2000-те години, тъй като той позволява по-малки, по-бързи и по-мощни чипове за смартфони и усъвършенствани изчисления.
Когато полуфабрикатите мащабираха приемането на EUV, те се изправиха пред три предизвикателства: осигуряване на достатъчно водород, настаняване на голямата инфраструктура за вакуум и пречистване и намаляване на емисиите.
Използване на десетилетия опит
Edwards, марка за вакуумни технологии в рамките на Atlas Copco Group, пое предизвикателството на иновациите. Екипът вече е изградил „златна нишка“ от експертни познания в областта на газовата химия, пречистването и системната интеграция за полупроводниковата промишленост от края на 1990-те години.
„За разлика от много полупроводникови процеси, EUV работи в стабилно състояние и в него няма лоша химия“, казва Крис Бейли, вицепрезидент по нововъзникващи технологии в подразделението за полупроводници на Групата. „Вече бяхме свършили известна работа по рециклирането на водорода в друга технология, така че ако можем да го направим по нещо, бихме могли да го направим по това.“
Екипът си сътрудничи с електрохимична технологична компания и системен интегратор, базирани както в щата Ню Йорк, така и в NYSERDA (Нюйоркския щатен орган за изследване и развитие на енергията), за да разработи система за възстановяване на водород (HRS), способна да пречиства възстановения водород до ултрачисто качество.
Системата за възстановяване на водород (HRS), разработена от Edwards, е в състояние да пречиства възстановения водород до ултрачисто качество.
Намалени емисии
Повечето водороди в света се произвеждат от изкопаеми горива. Със системите за възстановяване на водород могат да се избегнат въглеродни емисии.
„Налице е абсолютно голям екологичен фактор тук“, казва технологичният мениджър Зах Дънбар, който се присъедини към екипа през 2016 г., когато проектът започна да изгражда електрохимията зад системата.
„Обикновено водородът се генерира от метанов газ, но той може да бъде въглища или нефт, така че изпускате много CO2, когато го произвеждате. Ясно е, че ако рециклирате водорода, тогава не използвате този метан или нещо друго, което произвежда CO2.“
Премахване на рисковете за снабдяването
Друг, също толкова силен двигател на клиентите е логистиката. Веригите на доставка и разпоредбите за безопасност създават допълнителни ограничения за съхранението и доставките на място.
"Има логистични ограничения, особено на остров като Тайван, където се намират някои от най-големите производители на чипове. Всяка молекула водород трябва да се внася", казва Крис.
„На някои места става дума за тръбни ремаркета с течен водород, които се доставят всеки ден“, добавя Антъни Кийн, Global EUV Technology and Apps Manager в подразделението за полупроводници.
Чрез рециклиране на водорода на мястото на употреба, HRS може да намали колоните за доставки, да облекчи риска от веригата на доставка, да подобри маржовете за безопасност и да освободи място за съхранение.
От теория към технология
Това, което започна като изследователски проект за научноизследователска и развойна дейност, се превърна в търговско предложение, съобразено с пътната карта на полупроводниковата индустрия.
"Благодарение на пречистването и контрола на газа, който се подава обратно в EUV инструмента, сега имаме взаимодействие както от изходната, така и от входната страна. Създаваме система, която трябва да бъде стабилна и в двата края", обяснява Крис.
„В тази индустрия можете да имате страхотна идея преди 10 или 15 години, която става актуална едва сега“, казва Антъни.
Тя се развива от дълго време, но това е технология, чието време е дошло.
