ความเป็นไปได้ของ EUV lithography ในอวกาศที่ใช้แสงอาทิตย์โดยตรง

ในเดือนพฤศจิกายน 2019 มีการทดลองในห้องปฏิบัติการของ ISS (สถานีอวกาศนานาชาติ) เกี่ยวกับการเคลือบออปติคัลสำหรับแสงย่าน EUV (extreme ultraviolet) ที่พัฒนาโดยบริษัทชื่อ Astrileux จุดประสงค์ของการทดลองคือเพื่อตรวจสอบว่าการเคลือบออปติคัลนี้สามารถทนรังสีในอวกาศและจัดการกับแสง EUV จากดวงอาทิตย์ได้โดยไม่มีปัญหาหรือไม่ ผลการทดลองออกมาว่าประสบความสำเร็จ

เซมิคอนดักเตอร์สมัยใหม่ผลิตขึ้นผ่านกระบวนการ lithography ที่พิมพ์ลวดลายระดับ nm (นาโนเมตร) ลงบนซิลิคอนเวเฟอร์ วิธี lithography ที่ใช้งานเป็นหลักมาจนถึงตอนนี้คือ photo-lithography ที่ใช้แสงความยาวคลื่น 193nm แต่ด้วยข้อจำกัดทางฟิสิกส์ จึงไม่สามารถผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่มีความกว้างของลายวงจรต่ำกว่าระดับหนึ่งได้ เพื่อก้าวข้ามข้อจำกัดนี้จึงต้องใช้แสงที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่า ทำให้บริษัทอย่าง TSMC และ Samsung Electronics เริ่มนำ EUV lithography ที่ใช้แสง EUV ความยาวคลื่น 13.5nm มาใช้กับกระบวนการผลิตชิปขนาด 7nm และเพิ่งเริ่มการผลิตจำนวนมากได้ไม่นาน EUV lithography รับมือได้ยากทั้งเพราะต้องรักษาเส้นทางทั้งหมดที่แสงเดินทางผ่านให้เป็นสุญญากาศ และเพราะการสร้างแสงกำลังสูงก็ทำได้ยาก จึงทำให้การนำมาใช้งานล่าช้ามาโดยตลอด

ขณะเดียวกัน ในช่วงหลังมานี้ เมื่อการพัฒนาอวกาศที่ขับเคลื่อนโดยภาคเอกชนอย่าง SpaceX เริ่มคึกคักขึ้นทีละน้อย การพูดคุยเรื่องการผลิตที่มีฐานอยู่นอกโลกก็เริ่มเกิดขึ้นมากขึ้นเช่นกัน เพราะการขนส่งวัสดุจากโลกที่มีแรงโน้มถ่วงค่อนข้างสูงขึ้นสู่อวกาศนั้นใช้พลังงานอย่างมหาศาล ดังนั้นหากเป็นไปได้ การจัดหาวัตถุดิบจากแหล่งที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำกว่าในพื้นที่ เช่น ดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์น้อย จะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาอวกาศอย่างมาก หากเทคโนโลยีที่อธิบายในบทความต้นทางพัฒนาต่อไป ในอนาคตอาจเป็นไปได้ที่จะสร้างเซมิคอนดักเตอร์ความละเอียดสูงยิ่งยวดจากวัตถุดิบที่ขุดได้จากนอกโลก ซึ่งจะช่วยลดทั้งเวลาและต้นทุนในการจัดหาชิ้นส่วนที่จำเป็น และเร่งการพัฒนาอวกาศให้ก้าวหน้าเร็วขึ้น

ยังมีอีกมุมมองหนึ่งเช่นกัน อวกาศเป็นสภาวะสุญญากาศที่ใกล้เคียงความสมบูรณ์แบบยิ่งกว่าสุญญากาศที่ทรงพลังที่สุดซึ่งมนุษย์สร้างได้บนโลก และดวงอาทิตย์ที่ปล่อยแสงอย่างรุนแรงในทุกช่วงความยาวคลื่นก็เป็นแหล่งกำเนิดแสงชั้นยอดที่มอบแสง EUV ซึ่งสร้างได้ยากบนโลกอย่างมหาศาล นั่นหมายความว่า หากสามารถเอาชนะปัญหาอย่างรังสีอวกาศได้ อวกาศก็อาจกลายเป็นสถานที่ที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการ EUV lithography ของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ก็ได้ บางทีสักวันหนึ่ง เซมิคอนดักเตอร์ที่ผลิตในอวกาศอาจมีความสามารถในการแข่งขันด้านราคาที่ยอดเยี่ยมก็เป็นได้

[heycalmdown]

ลองจินตนาการเล่น ๆ ว่า Samsung ลงทุนในอวกาศดู... น่าสนใจดีนะครับ ทำให้นึกถึงหนังดิสโทเปียขึ้นมาด้วย..?