คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับเทคโนโลยี ลิโธกราฟีอัลตราไวโอเลตที่รุนแรงหรือ EUV หรือไม่ เทคโนโลยีนี้สร้างแสงที่มีความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ตามปกติด้วยเลเซอร์กําลังสูงและใช้ในการกัดเซาะรูปแบบบนแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ในชิปซิลิคอน เพื่อป้องกันการปนเปื้อน กระบวนการ EUV จะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่อุดมด้วยไฮโดรเจน
ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ (semi-fabs) เริ่มใช้ EUV ในช่วงกลางทศวรรษ 2000 เนื่องจากช่วยให้ชิปมีขนาดเล็กลง เร็วขึ้น และทรงพลังมากขึ้นสําหรับสมาร์ทโฟนและการคํานวณขั้นสูง
เมื่อกึ่งโรงงานขยายขนาดการนํา EUV มาใช้ พวกเขาต้องเผชิญกับความท้าทายสามประการ ได้แก่ การรักษาไฮโดรเจนให้เพียงพอ การรองรับโครงสร้างพื้นฐานด้านสุญญากาศและการบําบัดขนาดใหญ่ และการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
ใช้ประโยชน์จากความเชี่ยวชาญหลายทศวรรษ
Edwards แบรนด์เทคโนโลยีสุญญากาศภายในกลุ่มบริษัท Atlas Copco ตอบรับความท้าทายด้านนวัตกรรม ทีมได้สร้าง 'เกลียวทอง' ของความเชี่ยวชาญในด้านเคมีก๊าซ การทําให้บริสุทธิ์ และการผสานรวมระบบสําหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์มาตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1990
"EUV ทํางานในสถานะคงที่และไม่มีสารเคมีร้ายแรง ซึ่งแตกต่างจากกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์หลายๆ กระบวนการ" Chris Bailey รองประธานฝ่ายเทคโนโลยีใหม่ในแผนกเซมิคอนดักเตอร์ของกลุ่มบริษัทกล่าว "เราได้ทําบางอย่างเกี่ยวกับการรีไซเคิลไฮโดรเจนในเทคโนโลยีอื่นแล้ว ดังนั้นหากเราสามารถทําได้กับอะไรก็ได้ เราก็สามารถทําได้กับสิ่งนี้"
ทีมทํางานร่วมกับบริษัทเทคโนโลยีเคมีไฟฟ้าและผู้ควบรวมระบบ ทั้งสองแห่งตั้งอยู่ในรัฐนิวยอร์ก และ NYSERDA (หน่วยงานวิจัยและพัฒนาพลังงานของรัฐนิวยอร์ก) เพื่อพัฒนาระบบการกู้คืนไฮโดรเจน (HRS) ที่สามารถทําให้ไฮโดรเจนที่กู้คืนบริสุทธิ์เป็นเกรดบริสุทธิ์พิเศษได้
ระบบกู้คืนไฮโดรเจน (HRS) ที่พัฒนาโดย Edwards สามารถทําให้ไฮโดรเจนที่กู้คืนบริสุทธิ์เป็นเกรดบริสุทธิ์พิเศษ
ลดการปล่อยมลพิษ
ไฮโดรเจนส่วนใหญ่ทั่วโลกผลิตจากจุดเริ่มต้นของเชื้อเพลิงฟอสซิล ด้วยระบบการนําไฮโดรเจนกลับมาใช้ใหม่ จึงสามารถหลีกเลี่ยงการปล่อยคาร์บอนได้
"มีปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่สําคัญอย่างแท้จริงที่นี่" Zach Dunbar ผู้จัดการด้านเทคโนโลยีกล่าว ซึ่งเข้าร่วมทีมในปี 2016 เมื่อโครงการเริ่มสร้างอิเล็กโทรเคมีที่อยู่เบื้องหลังระบบ
"โดยทั่วไปแล้ว ไฮโดรเจนจะเกิดจากก๊าซมีเทน แต่อาจเป็นถ่านหินหรือปิโตรเลียม ดังนั้นคุณจึงปล่อย CO2 จํานวนมากเมื่อผลิต เห็นได้ชัดว่าหากคุณกําลังรีไซเคิลไฮโดรเจน คุณจะไม่ใช้มีเทนนั้นหรือสิ่งอื่นใดที่ทําให้เกิด CO2"
การขจัดความเสี่ยงด้านการจัดหา
อีกหนึ่งแรงผลักดันที่แข็งแกร่งของลูกค้าก็คือโลจิสติกส์ ห่วงโซ่อุปทานและกฎระเบียบด้านความปลอดภัยสร้างข้อจํากัดเพิ่มเติมสําหรับการจัดเก็บและการจัดส่งในสถานที่ปฏิบัติงาน
"มีข้อจํากัดด้านโลจิสติกส์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนเกาะอย่างไต้หวันซึ่งมีผู้ผลิตชิปรายใหญ่บางรายตั้งอยู่ ทุกโมเลกุลของไฮโดรเจนต้องนําเข้า" Chris กล่าว
"ในบางสถานที่ คุณกําลังพูดถึงรถพ่วงหลอดไฮโดรเจนเหลวที่จัดส่งทุกวัน" Anthony Keen ผู้จัดการเทคโนโลยีและแอปพลิเคชัน EUV ระดับโลกในแผนกเซมิคอนดักเตอร์กล่าวเสริม
ด้วยการรีไซเคิลไฮโดรเจนที่จุดใช้งาน HRS สามารถลดการแข่งขันในการจัดส่ง ลดความเสี่ยงของห่วงโซ่อุปทาน ปรับปรุงอัตรากําไรด้านความปลอดภัย และเพิ่มพื้นที่จัดเก็บ
จากทฤษฎีสู่เทคโนโลยี
สิ่งที่เริ่มต้นจากโครงการวิจัยและพัฒนาเชิงสํารวจได้กลายเป็นข้อเสนอเชิงพาณิชย์ที่สอดคล้องกับแผนงานของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์
"ด้วยการทําให้บริสุทธิ์และควบคุมก๊าซที่ป้อนกลับเข้าสู่เครื่องมือ EUV ขณะนี้เรากําลังเชื่อมต่อทั้งด้านเอาต์พุตและด้านอินพุต เรากําลังสร้างระบบที่มีความเสถียรทั้งสองด้าน" Chris อธิบาย
"ในอุตสาหกรรมนี้ คุณอาจมีไอเดียที่ยอดเยี่ยมเมื่อ 10 หรือ 15 ปีที่ผ่านมา ซึ่งตอนนี้ก็มีความเกี่ยวข้องเท่านั้น" Anthony กล่าว
มันเป็นการพัฒนาที่ยาวนาน แต่นี่เป็นเทคโนโลยีที่มาถึงแล้ว
