TSMC หรือ Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. หนึ่งในบริษัทผลิตชิปเซ็ตที่ใหญ่ที่สุดในโลก ถือว่าประสบพบเจอกับปัญหาภัยแล้งอย่างหนักในบ้านเกิดไต้หวัน ทำให้กำลังผลิตชิปเซ็ตลดลงไปเยอะมาก ๆ ส่งผลให้ตอนนี้ตลาดชิปประมวลผลทั่วโลกขาดตลาดเป็นอย่างหนัก ความต้องการเพิ่มสูงขึ้น แต่ซัพพลายดันมีไม่พอ ล่าสุดพวกเขาก็เตรียมแก้ไขปัญหาดังกล่าว ด้วยการสร้างโรงงานบำบัดน้ำเสีย สำหรับใช้ผลิตชิปเซ็ตแล้ว
น้ำสะอาด ถือเป็นหนึ่งในวัตถุดิบหลักในการสร้างชิปเซ็ตของ TSMC และบริษัทเซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ ซึ่งพอไต้หวันเจอะเจอกับปรากฎการณ์ภัยแล้งที่รุนแรงที่สุดในรอบกว่า 50 ปีในครั้งนี้ ทำให้ TSMC ต้องเจอกับปัญหาผลิตชิปไม่ทันไปอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากพวกเขาไม่สามารถหาน้ำสะอาดในปริมาณที่มากพอ มาผลิตชิปเซ็ตให้ทันความต้องการของลูกค้าได้นั่นเอง
โดยโรงงานบำบัดน้ำเสียที่ TSMC เตรียมสร้างขึ้นมาแก้ปัญหาน้ำไม่พอใช้นั่น คาดว่าน่าจะแล้วเสร็จพร้อมใช้งานในช่วงปี 2024 และจะสามารถผลิตน้ำได้มากถึง 67,000 ตันต่อวัน (ความต้องการต่อวันอยู่ที่ 156,000 ตัน) ซึ่งในส่วนนี้ TSMC เคลมว่า โรงงานบำบัดน้ำเสียของพวกเขา จะเป็นแห่งแรกของโลกเลยที่ใช้เทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียขั้นสูง
กลับมาที่เรื่องภัยแล้ง ตอนนี้รัฐบาลของไต้หวันได้แก้ปัญหาเฉพาะหน้าด้วยการจำกัด (หรือหยุดจ่ายน้ำไปเลย) การใช้งานน้ำสะอาดในบางพื้นที่ของหัวเมืองใหญ่ ๆ สัปดาห์ละสองวัน ซึ่งการทำแบบนี้ทำให้โรงงานของ TSMC ได้รับผลกระทบไปแบบเต็ม ๆ แต่ก็ว่าอะไรไม่ได้ เพราะหากรัฐบาลยอมให้ TSMC ใช้ปริมาณน้ำแบบเต็ม ๆ ก็จะทำให้ประชาชนในไต้หวันบางกลุ่ม ไม่สามารถเข้าถึงน้ำสะอาดได้ ปัจจุบัน TSMC ได้หันไปพึ่งพาบริการรถบรรทุกขนส่งน้ำสะอาด โรงกักเก็บน้ำ และน้ำบาดาลใต้พื้นดิน ในการแก้ไขปัญหาน้ำไม่พอใช้ของพวกเขา
ที่มา: Nikkei Asia
ความรู้ใหม่
อยากรู้มากครับ ว่าทำไมการผลิต ต้องใช้น้ำมากขนาดนั้น เหรอครับ
เอามาล้างฝุ่นออกจากแผ่น Wafer
การผลิตชิพนั้นเริ่มต้นโดยการนำทรายมาแยกเอาซิลิกอนที่มีความบริสุทธิ์สูง ระดับ 99.9999999 เปอร์เซ็นต์ นั่นก็คือในหนึ่งพันล้านอะตอมนั้น จะมีอะตอมของธาตุอื่นปลอมปนมาได้ไม่เกินหนึ่งอะตอมเท่านั้น โดยปล่อยให้ซิลิกอนตกผลึกเป็นแท่งกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาด 6 ถึง 8 นิ้ว จากนั้นนำแท่งซิลิกอนมาฝานออกเป็นแผ่นกลมบางๆ ที่มีความหนาขนาด 0.002 นิ้ว ที่เรียกว่าแผ่นเวเฟอร์ (wafer) ขั้นตอนต่อไปก็คือ ทำให้ผิวของเวเฟอร์นั้นอยู่ในรูปของออกไซด์ โดยนำไปสัมผัสกับไอน้ำร้อนๆ ออกไซด์ดังกล่าวมีประโยชน์ในการเป็นฉนวนไฟฟ้า เป็นตัวควบคุมสนามไฟฟ้า เป็นตัวป้องกันการโดพ (dope) สารในบริเวณที่ไม่ต้องการ เนื่องจากความสามารถในการป้องกันแผ่นเวเฟอร์ จากการรบกวนจากภายนอกของชั้นออกไซด์ แผ่นเวเฟอร์จึงแทบจะไม่มีประโยชน์เลยหากถูกเคลือบโดยออกไซด์ทั้งหมด
ขั้นตอนต่อไปจึงต้องทำการขจัดชั้นของออกไซด์ออกไปในบริเวณที่จะใช้งาน วิธีนี้เรียกว่าวิธีสร้างลายวงจรด้วยแสง (Photolithography) โดยนำแผ่นเวเฟอร์มาเคลือบด้วยสารเคมีที่ไวต่อแสง โดยสารเคมีดังกล่าวจะละลายในตัวทำละลายได้ดีหากโดนแสง ดังนั้นเมื่อนำลายวงจรมาเป็นฉากกั้นหน้าแผ่นเวเฟอร์ แล้วฉายแสงลงไปบนฉาก บริเวณที่แสงส่องลงไปโดนเวเฟอร์นี้ แสงจะไปเปลี่ยนคุณสมบัติของสารเคมีที่เคลือบอยู่ทำให้ละลายออกได้ง่าย ซึ่งเมื่อผ่านตัวทำละลายลงไป มันก็จะไปขจัดเอาชั้นออกไซด์ออกไปด้วย ส่วนบริเวณที่ไม่โดนแสงก็ยังคงมีชั้นออกไซด์นั้นอยู่ ดังนั้นการทำ Photolithography หลายๆ ครั้ง ก็จะสามารถสร้างลายวงจรที่มีความซับซ้อนได้
เมื่อได้แผ่นเวเฟอร์ที่มีลายวงจรมาแล้ว แผ่นเวเฟอร์จะถูกนำมาโดพด้วยสิ่งแปลกปลอมเพื่อให้ซิลิกอนมีสมบัตินำไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงไป ทำให้เสมือนกับสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เล็กๆ ภายในแผ่นเวเฟอร์ จากนั้นจะเคลือบแผ่นเวเฟอร์ในบางบริเวณด้วยฟิล์มบาง เสมือนกับการต่อสายไฟให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในบนแผ่นเวเฟอร์เชื่อมโยงกัน จากนั้นนำแผ่นเวเฟอร์ไปตัดเป็นชิ้นเล็กๆ ที่มีวงจรรวมอยู่และประกอบเป็นชิพ แผ่นเวเฟอร์หนึ่งแผ่นจะสามารถสร้างชิพได้เป็นจำนวนนับร้อยเลยทีเดียว
Ref. : https://pongtorn-elec.blogspot.com/2017/10/wafer.html