绿色厂务助半导体产业高效可持续发展

SEMI中国 · 大半导体产业网·2020-06-30 00:00

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近几年中国半导体产业可以说蓬勃向上,市场和资金给中国半导体产业插上了双翼,发展迅猛。半导体集成电路工厂相继扩建,半导体制程也陷入了尖端技术更迭的追逐战。除了设备更新换代之外,高效节能、绿色环保、人性化诉求,可持续发展以及智慧工厂的概念应运而生。

6月28日,在SEMICON China 2020同期论坛 “绿色厂务科技论坛”上,聚集了对工厂有深刻认识的产业界精英,更有来自台积电、华为、信息产业第十一设计研究院、中国电子系统工程第二建设有限公司、伊顿电源、戴思环保等产业界资深专家在论坛现场分享真知灼见,一起探讨厂房(洁净室等)设计与建造,水/电/气化学品等能源的供应、利用、回收和处理、以及设备效能提升、节约成本、EHS(环境,健康,安全)、风险管理、可持续业务发展的预防管理等。

首先,来自信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司的高级副院长、全国工程勘察设计大师王毅勃针对《国内超大尺寸FAB的发展》发表了大会致辞,他先介绍了从1982年到2020年国内FAB厂商设计能力的演进,较具代表性的有无锡724厂、无锡微电子工程中心、华虹NEC“909工程”以及中芯国际Fab 4/5/6/8等。他表示,国内的FAB厂房设计能力与国际先进水平相差并不大。就国内集成电路前工序工厂来看,在2014-2019年期间工艺设备投入较大,每年平均投入约240亿美元(折合1680亿元人民币),新增产出60亿美元。王毅勃还指出了增大FAB面积的几大挑战,主要包括净化间的均匀性、消防法规的限制、用水/电量/废水排放等的面积增加,以及火灾方面的隐患。

随后,信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司总监肖劲戈对《电子高科技工厂可持续水系统设计》发表了自己的见解。肖劲戈首先指出中国电子高科技在快速发展的同时出现了瓶颈:水资源短缺和环保排放标准日益严苛,从而使一些新建、扩建的高科技电子项目落地困难。因此,他认为电子高科技工厂可持续水系统设计实施有几大考量的要点,如合理规划和设计用水系统、对工艺排水的有效回用以及对替代水源的利用等。最后他强调,电子高科技工厂可持续用水是一个系统工程,它需要相关各方一起努力,创造性地给出系统性的解决方案,达成可持续用水的初衷。

同时,信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司技术总监张家红围绕《芯片厂房LEED认证》为主题,主要分享了LEED认证、芯片工厂认证的经验和一些成功案例。LEED认证是一个评价绿色建筑的工具,项目遍及全球175个国家,十一科技院的总得分是110分。对于芯片工厂来说,认证的核心点包括技能、节水、环境保护与安全、施工管理等等。张家红还介绍了公司服务中芯国际、华虹集团的相关案例,根据这些经验,她认为芯片企业应在项目初期就制定建造绿色芯片工厂的目标。

华为技术有限公司的技术总监戴玄伟带来了《可靠节能的制造产线供电解决方案》主题演讲,现在半导体制造在供配电领域面临多重挑战,产线供电要求UPS系统需要具有高可靠、高效节能、设备带载能力强等特点。戴玄伟介绍了华为的产线UPS供配电系统解决方案,其主要优势是关键部件模块化热插拔冗余设计,无单点故障,具有97%的高效,且已维护;采用全数字集中均流控制架构,确保不均流毒<3%;经过1400多次测试,从设计到生产具有端到端的产品可靠性。除了UPS,华为还配备SmartLi锂电柜,立体保障,打造极致安全备电。华为的UPS+SmartLi全模块化的架构,可实现全在线分期扩容。

伊顿电源(上海)有限公司研发总监郑大为则详细分享了《UPS锂电池系统在绿能厂房的应用》,他首先指出,半导体制造设备用电量占据半导体厂房用电量的70%以上,因此,降低系统能耗和提高可靠性显得更加重要。绿色厂务运营的策略是安全、节能以及低运营费用,郑大为分别就这三部分进行了详细的阐述。他重点介绍了传统铅酸蓄电池可行替代方案——锂电池,无论是在空间、重量、平均寿命还是充放电等方面,锂电池都有着很大的优势和可靠性。伊顿在制造领域有30年的经验,伊顿2019年在中国区的销售双品牌排名第一,在台湾UPS的市占率为68%,特别是在半导体制造业有非常广泛的应用。

台积电(中国)有限公司厂务副总监柴永林谈到了《企业永续经营,绿色节能,环保减排》的重要性,他讲到,台积电自成立以来,除在专业集成电路制造服务业中谋求最大成就外,同时也在持续推动绿色厂房,成为世界级环境保护与能源节约的标杆企业。柴永林分享了台积电在能耗指标、节能应用、空污处理设施规划、环保治理上的策略以及具体的创新技术案例。通过将近几年在环境永续技术发展的成果案例与业界分享交流,台积电希望与产业的伙伴共同为提升所在区域的环境质量,达到永续环境目标而相互勉励。

戴思环保设备贸易(上海)有限公司(DAS)销售总监吴彬跟与会嘉宾分享了《从资源节约到循环经济》的内容,他主要就公司如何节约能源、如何多功能运用这些能源以及对能源的回收三方面着重介绍。在节约能源方面,戴思有SALIX水清洗机台,能充分地节约水资源;在多功能运用资源方面,戴思有ESCAPE/STYRAX设备;通过用硫酸催化H2O2分解来清除晶圆表面的颗粒变成单晶,将能源再次回收。最后他总结到,可持续发展需要一个系统的方法,需要考虑设备间资源使用的协同效应,戴思从浪费到资源回收利用的解决方案扩大了重用的机会,关于可持续发展全行业的对话至关重要。

最后,中国电子系统工程第二建设有限公司环境工程技术研究所所长熊江磊深度探讨了《集成电路工业废水废液深度处理与资源化关键技术》,他详细介绍了公司的含氟废水的深度处理技术、高氨氮废水厌氧氨氧化技术、研磨废水回收技术,还有一些特殊水处理药剂、废液的去向说明,以及浓硫酸资源化技术、含铜废液资源化技术等。熊江磊表示,废水的深度处理、废液的资源化是大趋势,中电二公司、中电环境愿以创新技术,为客户创造更多价值。

机会和挑战从来都是一对孪生姐妹,半导体工业的尖端科技和层出不穷的创新追逐在节约成本,绿色环保和可持续发展方面,给晶圆厂和面板厂提出了严格的要求和严峻的考验。通过本次“绿色厂务科技论坛”的深入交流,半导体绿色可持续厂房的建设将会顺势而生,乘胜而上。

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