Các nhà sản xuất bán dẫn chuyển sang sử dụng hydro xanh

Annie Nguyễn
11/08/2026

Ngành công nghiệp bán dẫn, một trong những lĩnh vực sản xuất phức tạp và tiêu tốn nhiều tài nguyên nhất trên thế giới, đang thực hiện những bước đi quan trọng trong việc tích hợp hydro xanh vào chuỗi cung ứng và quy trình sản xuất của mình. Động thái này được thúc đẩy bởi cả mục tiêu giảm phát thải carbon và nhu cầu đảm bảo nguồn cung cấp hydro siêu tinh khiết ổn định, vốn là yếu tố thiết yếu cho quá trình sản xuất chip tiên tiến.

Vai trò của hydro trong sản xuất bán dẫn

Hydro là một loại khí quy trình quan trọng trong sản xuất chất bán dẫn. Nó được sử dụng trong nhiều công đoạn, bao gồm quá trình quang khắc (lithography) và tạo màng mỏng, để cải thiện hiệu suất bóng bán dẫn và nâng cao tỷ lệ sản phẩm đạt yêu cầu . Ví dụ, trong quy trình in thạch bản bằng tia cực tím (EUV), hydro được sử dụng để duy trì độ sạch và ổn định của nguồn sáng . Nhu cầu về hydro là rất lớn, có thể lên tới hơn 400 lít mỗi phút cho mỗi máy EUV . Hydro được sử dụng cần phải đạt độ tinh khiết cực cao, lên tới 99,999999% .

Các sáng kiến hydro xanh nổi bật trong ngành bán dẫn

Một số dự án tiêu biểu đã và đang được triển khai cho thấy xu hướng chuyển dịch này:

Infineon Technologies tại Áo: Infineon đã hợp tác với Linde để đưa vào vận hành một nhà máy điện phân hydro xanh tại nhà máy sản xuất của mình ở Villach, Áo. Nhà máy này sử dụng công nghệ điện phân màng trao đổi proton (PEM) với công suất 2 MW, sản xuất khoảng 290 tấn hydro siêu tinh khiết mỗi năm, đáp ứng toàn bộ nhu cầu hydro cho sản xuất chip tại đây. Điện năng sử dụng cho quá trình điện phân đến từ các nguồn điện xanh được chứng nhận. Trước đây, Infineon phải nhập khẩu hydro từ Đức bằng xe tải, do đó việc sản xuất tại chỗ đã loại bỏ hoàn toàn lượng khí thải CO₂ phát sinh từ vận chuyển.

TSMC tại Đài Loan: Tập đoàn sản xuất chip hàng đầu thế giới TSMC đã hợp tác với Viện Nghiên cứu Công nghệ Công nghiệp (ITRI) để phát triển và ứng dụng công nghệ pin nhiên liệu hydro hỗn hợp. Hệ thống này có thể tận dụng nguồn hydro dư thừa (với nồng độ khoảng 50%) từ quy trình EUV để tạo ra điện năng, thay vì đốt bỏ như trước đây. Hệ thống pin nhiên liệu 30 kW đã đạt hiệu suất phát điện 52,3% và nhận chứng nhận SEMI-S2 đầu tiên trên thế giới về an toàn thiết bị sản xuất bán dẫn . TSMC đặt mục tiêu đến năm 2025 sẽ phát triển hệ thống 150 kW và chuyển đổi 100% lượng hydro dư thừa thành điện năng . Trong một động thái khác, một nhà máy sản xuất hydro xanh tại Đài Loan do SINCETRUE EPC thực hiện, cung cấp hydro siêu tinh khiết 99,999% cho các nhà máy sản xuất tấm wafer 12 inch, đã đáp ứng tới 80% nhu cầu hydro của các cơ sở này.

Đầu tư cơ sở hạ tầng tại Hoa Kỳ: Air Liquide đã công bố kế hoạch đầu tư hơn 160 triệu USD để xây dựng, sở hữu và vận hành một cơ sở sản xuất khí siêu tinh khiết quy mô lớn, bao gồm cả hydro, để cung cấp cho một nhà máy sản xuất chất bán dẫn mới ở Arizona. Cơ sở này dự kiến sẽ bắt đầu hoạt động vào năm 2028, đáp ứng nhu cầu về các loại khí thiết yếu cho quy trình sản xuất chip hiện đại.

Các nhà cung cấp công nghệ và thiết bị

Các công ty như Plug Power đang cung cấp thiết bị điện phân và giải pháp hydro cho các ứng dụng công nghiệp, bao gồm cả ngành bán dẫn. Nhu cầu về máy điện phân của Plug Power đã chứng kiến sự tăng trưởng mạnh mẽ, phản ánh xu hướng chung của thị trường.

Kết luận

Xu hướng các nhà sản xuất bán dẫn chuyển sang sử dụng hydro xanh đang trở nên rõ rệt, với các dự án cụ thể đã được hiện thực hóa từ châu Á đến châu Âu và Bắc Mỹ. Việc áp dụng hydro xanh không chỉ giúp giảm đáng kể dấu chân carbon của ngành công nghiệp bán dẫn, mà còn nâng cao tính an ninh và bền vững cho chuỗi cung ứng, thông qua việc sản xuất tại chỗ và tận dụng các nguồn năng lượng tái tạo.