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爱德华以氢气循环再生协助半导体产业减排节能 实践永续制造

  • 陈其璐台北

半导体产业高度重视永续制造,当中制程氢气处理成为关注焦点,爱德华先进科技半导体事业部赵二孝副总经理指,爱德华透过EUV制程氢气回收再生,助力产业实践永续。DIGITIMES摄
半导体产业高度重视永续制造,当中制程氢气处理成为关注焦点,爱德华先进科技半导体事业部赵二孝副总经理指,爱德华透过EUV制程氢气回收再生,助力产业实践永续。DIGITIMES摄

 

半导体先进制程进入极紫外光(EUV)微影技术时代,成为最关键的制程环节之一,此制程的高耗能与大量氢气排放等状况,对积极实践永续目标的半导体产业而言,受高度重视,当中氢气回收的项目,更是已经列入全球指标性晶圆制造大厂净零蓝图的重要目标之一。

爱德华先进科技(Edwards Technologies Limited) 半导体事业部赵二孝(Frank Jaw)副总经理接受专访时表示,氢气是EUV机台运作所需要的载流气体(Carrier gas),由于氢气用量大,为了协助产业界做到EUV氢气回收再利用,爱德华透过长期技术布局与策略,已经开发一系列减排与循环再生的解决办法。

从1919年创立至今已经超过百年历史的爱德华先进科技是真空技术的领导业者,赵二孝分享,在严苛的半导体制程条件下,爱德华的废氢处理方案从早期的燃烧、稀释到最近如火如荼进行的第三代的回收再生方案,以创新技术的先行者之姿,跑在业界需求之先,前后累积超过20年的氢气技术研发能量。

从燃烧、稀释到循环再生,釜底抽薪直接减少EUV氢气的总使用量

相比最早燃烧的方式,第二代的方案H2D(Hydrogen Dilution System)在安全与碳排上带来优势,H2D以稀释废氢的方式,搭配系统本身的热排,并确保排放气体稀释至安全浓度,以此大量减少燃料使用。H2D每年每系统可为晶圆厂减少210吨的碳排,并以高达99.8%的稼动率,兼顾整体生产营运的绩效。

随着EUV制程的增加,生产与运输氢气产生的碳排成为晶圆厂关注的重要议题,为减少对环境的冲击,爱德华更进一步布局氢气处理的第三代技术 - 循环再生(Hydrogen Recycling System;HRS),制程中使用过的废氢可以直接在厂务端就纯化再生成可再回到EUV制程的纯氢,透过与晶圆厂的合作,已验证70%的氢气回收率,如气量加大,我们更预计达到80%以上回收率,大幅减少氢气总用量。

HRS的原理是透过电化学的技术,去除废氢内的不纯物与杂质再进行纯化,并将再生后的氢气压缩/加压至足够高的压力,无需额外的净化或压缩即可回到EUV制程使用,兼顾安全。此外,氢气再生除了不会影响制程效率与良率之外,整个Edwards氢气处理系列方案也透过泵浦升级与处理效率的优化,能耗在5年内减少了49%,同步贡献晶圆厂范畴2的减排目标。

协助全球晶圆大厂从废弃物减量的基础挑战净零碳排

从爱德华自身的创新与技术而言,持续提升氢气循环再生的纯度与回收率并降低设备本身的能耗,将是永远不间断的技术竞逐,半导体产业对于机台设备的ROI的要求,以及目前政府推绿电与环境永续的政策下,HRS让氢气循环再生,贡献更优势的成本效益。
 
爱德华以氢气循环再生技术为核心,正紧锣密鼓地与半导体晶圆厂合作,赵二孝更认为,随着全球绿能大量使用下,加上能源价格的持续增长趋势,HRS的ROI效益会更快速提升,废氢循环再生不仅是为了环境该做的事,更是协助客户强化营运效益,透过不同的面向达到最佳的设备总持有成本(TCoO)与降低环境成本,一同创造绿色制造的竞争优势。