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每月消耗1万立方米,EUV光刻技术能否推动氢气需求?

日期:2020-03-10    来源:氢云链

国际新能源网

2020
03/10
10:11
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关键词: 氢气 氢能源 液态氢气

   近日,记者从报道了解到,用于半导体的下一代光刻技术的曝光设备,即极紫外光刻(EUV光刻或EUVL)技术,似乎使用了大量的氢气,这是否会推动氢气的需求呢?
  对于EUVL曝光设备,它的主要原理为当将CO2或YAG(钇,铝和石榴石)激光照射到溶解的锡(Sn)小滴上以产生超细EUV光时,大量的氢气流将用作锡小滴周围的气氛气体 。据专业人士透露,估计每月将消耗超过100,000m 3的氢气,而氢自由基也可能用于清洁EUVL曝光设备。
  LPP方法将使用大量氢气
  EUVL曝光设备对于10纳米或更小的精细加工必不可少。它产生的EUV光超过KrF和Ar准分子激光器产生的光。
  使用的是LPP(激光产生等离子体)方法,该方法与迄今为止使用的LPP方法不同。使用EUVL曝光设备,锡熔化并形成锡滴,然后用CO2激光照射。然后将生成的EUV光线聚焦。看起来,这并不是一种特别新的技术,随着我们进入10纳米时代,EUVL的实际应用正在不断发展。
  在该过程中,使大量的还原气体作为气氛气体流动,以防止锡氧化。最可能的还原气体是氢气。
  但是,如果使用大量的锡和氢,由于它们之间的反应,将生成锡烷(SnH 4)。它不易溶于水,并且易燃(当与空气接触时会自燃)。因此,需要一种新的废气处理方法。
  此外,可能会将氢气用于清洁EUVL曝光设备。根据相关资料显示,为了使用所产生的氢自由基,将含有氢的气体与已被加热到1000至1600摄氏度之间的钼或钼合金接触。必须去除并防止污染物,但是氢自由基会去除残留在设备中的催化剂和污染物。
  台积电将全面引进EUVL
  迄今为止,唯一一家全面引入EUVL的公司是台湾半导体制造有限公司(TSMC),这是世界上最大的晶圆代工厂。该公司在11到14纳米超微制造的实际应用方面处于领先地位。作为一家铸造厂,台积电以拥有广泛的半导体制造工艺而闻名,EUVL是其中之一。
  semiconductors报道说,有传言说韩国三星电子,美国英特尔,美国美光科技公司和其他公司将在DRAM设备和微处理器的制造工艺中引入EUVL。
  不幸的是,日本目前引入EUVL的机会很小。主要是需要超微制造的DRAM。美光科技公司正在研究将EUVL引入其新加坡工厂,但似乎没有计划将其引入其东广岛工厂。
  另一方面,人们认为EUVL对于3D-NAND闪存设备不是必需的。Kioxia正在为他们使用液浸ArF准分子激光器。日本暂时不能期待任何新的氢需求。
  谁将从供应氢中获利?
  但是,日本的一些天然气生产商已经收到台湾,韩国和其他地方有关氢气供应方法和净化设备的询问。氢气不能直接用于该过程中,因此所需的纯度不是很高,但是使用压缩氢气很难每月提供100,000m 3氢气。使用碳氢化合物气体重整或水电解的现场供应更为现实,但即便如此,仍然存在问题。
  对于碳氢化合物气体重整,将使用甲烷,丙烷,甲醇或类似的东西作为原料,但是电子制造商对于增加二氧化碳的排放非常不情愿。另一方面,水电解需要大量的电力。更糟糕的是,半导体制造厂已经是大量用电的主要消费者。单独使用EUVL将意味着单位电量消耗的增加。据相关人士透露,林德连华将为台积电提供氢气的现场供应。
  即使对于3D-NAND闪存设备,干法蚀刻剂的数量也正在增加,以处理更大数量的层,在韩国,韩国电力公司告诉三星电子和SK Hynix,它们将无法继续使用以与过去相同的方式为半导体制造设备供电。为了应对这种情况,据说两家公司都在研究其电厂的建设。
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