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EUV 리소그래피의 비용, 위험 및 환경 영향을 줄여주는 Edwards의 새로운 수소 회수 시스템
글로벌 | 2022년 12월 1일 | 15:00
EUV 리소그래피의 비용, 위험 및 환경 영향을 줄여주는 Edwards의 새로운 수소 회수 시스템
글로벌 반도체 산업을 위한 진공 및 저감 제품, 서비스 및 솔루션의 선도적인 공급업체인 Edwards는 오늘 대규모 연속 수소 흐름이 필요한 EUV 리소그래피 등의 응용 분야를 위한 새로운 수소 회수 시스템(HRS)의 출시를 발표했습니다.
HRS는 Edwards의 진공 펌프 및 저감 시스템과 통합되어 대부분의 수소(최소 70%)를 회수하고 재사용합니다. 이 시스템은 순 수소 소비량과 비용을 줄이고, 공급 중단으로 인한 재무 및 공정 위험, 수소 수송 및 유통의 안전 위험을 줄이며, EUV 리소그래피의 총 에너지 소비량과 탄소 배출량을 줄입니다.
Edwards의 신흥 기술 부문 부사장인 Chris Bailey는 "EUV 리소그래피는 모든 고급 노드 프로세스에서 필수적입니다. 그리고 수소를 많이 사용합니다. 또한 기존 공구의 성능이 업그레이드되고 매일 더 많은 공구가 온라인으로 제공됨에 따라 수소 소비량이 증가하고 있습니다. 제조업체는 수소를 재활용함으로써 공급 요구 사항을 획기적으로 줄일 수 있으므로 운영 비용과 운영 중단에 대한 취약성을 모두 줄일 수 있습니다. 마찬가지로 중요한 것은 EUV 리소그래피 공정의 탄소 배출량과 에너지 소비를 줄이는 것입니다."라고 말합니다.
EUV 시스템은 EUV 조명을 형성하고 초점을 맞추는 데 사용되는 미러의 중요 표면에 미립자 오염물이 침전되는 것을 방지하기 위해 저압에서 높은 유량의 수소를 사용합니다. HRS는 리소그래피 시스템에서 수소를 추출하는 진공 및 저감 시스템과 통합됩니다. EUV 소스 모듈에서 수소 회수 스택으로 가스를 유도하고 스캐너 모듈(감광제에서 배출된 오염 물질을 포함할 수 있는 훨씬 작은 유량)에서 저감 시스템으로 가스를 전달합니다. 회수 스택에서는 고순도 수소를 회수하기 위해 전기화학적 펌핑과 멤브레인 여과를 결합한 공정을 사용하여 추출된 가스를 정제합니다. HRS는 가스를 EUV 시스템으로 반환하기 전에 가스의 순도를 확인하고 HRS 또는 저감 시스템의 상태 변화를 수용하기 위해 가스 흐름의 페일세이프 경로를 재지정하는 기능을 포함합니다.
Bailey는 "이 시스템은 IMEC 파트너와의 긴밀한 협업을 포함한 10년에 걸친 개발 프로그램의 결과물입니다. 이는 '협업을 통한 지속 가능성'에 대한 우리의 약속을 구체화한 것입니다. 엄청난 기여를 해준 IMEC의 파트너들에게 감사드립니다."라고 덧붙였습니다.
IMEC의 팹 엔지니어링 담당 부사장인 Vincent Nollet는 "HRS는 300mm 파일럿 라인 공정에 설치되었으며, 지속 가능한 반도체 기술 및 시스템 프로그램의 프레임워크 내에서 검증되었습니다. 수소를 회수하는 능력은 물론 EUV 공정의 순 에너지 소비량과 범위 3 배출량을 줄이는 능력도 입증되었습니다."라고 말했습니다.
수소는 우주에서 가장 풍부한 원소이지만 상업적으로 공급되는 대부분의 수소는 천연가스의 증기 개질을 통해 생산되며, 이 과정에서 많은 양의 에너지를 소비하고 이산화탄소를 배출합니다. 이는 개질 및 그에 따른 물-가스 전환 반응에서 직접적으로, 그리고 고온/고압 증기를 생성하는 데 필요한 전력에서 간접적으로 발생합니다. 순 수소 소비량을 줄이면 EUV 공정의 탄소 배출량이 줄어듭니다. 저감해야 하는 수소의 양을 줄이면 저감 공정에서 소비되는 에너지와 탄소 배출량이 줄어들어 이러한 이점이 더욱 커집니다.