人類只有一個地球,在經濟發展的同時如何保護好人類的生存環境已經成為一個緊迫的社會議題。半導體繁復的制程導致了半導體制造工業的特殊性,其生產線所產生的廢棄物如不妥善處理,將對外圍自然環境造成難以挽回的負面影響。

時值晶圓代工產能供不應求,水情告急成為干擾業者生產的新不確定性因素,牽動全球半導體市況。缺水問題是對半導體生產企業的一次考驗。提升水資源管理意味著要盡可能提高工藝效率減少用水,或者建立相對應的應變機制,例如引入新水源、廢水利用、建立儲備等,以避免缺水問題影響生產。

對此,中國半導體行業協會副理事長、集成電路分會理事長葉甜春表示:“目前中國制造業全球規模最大,作為世界工廠,大量能源被消耗,每個環節都有加強資源管理的空間。”

中國半導體行業協會副理事長、集成電路分會理事長葉甜春

半導體制造業水資源現狀

半導體制造業的水資源管理可分為三個方面:用水、廢水管理以及再生水。

其中用水是指“用于特定用途的水”,水質要求根據使用目的而不同。半導體工業使用的水一般可分為超純水(Ultra-Pure Water, 簡稱UPW)1、工業用水(用于設備運行)和生活用水,根據每種水的性質進行處理和供應;廢水管理中的“廢水”一般指“因含有液態或固態污染物而無法直接使用的水”,半導體工業廢水主要在晶圓清洗工藝和廢氣處理設備處理污染物后排放;而再生水是指“經污水和廢水再生設備處理的水,可用作生活用水和工業用水”,半導體生產過程中產生的水都會經過處理并根據用途確保所需水質后再使用。

半導體是大型電子工業的重要基礎,為許多日常使用的電子設備提供必不可少的功能支持。隨著半導體需求增長,半導體行業使用、處理和管理水資源變得愈加重要。因此,越來越多的企業開始重視這部分資源,并采取了一系列措施。

企業實踐中的水資源管理啟示

制造半導體需要大量的水,水資源管理對半導體行業至關重要。因此,在全世界對半導體的需求持續增長的情況下,水資源管理對于推進綠色半導體工程而言是重中之重,對于中國半導體產業的長遠發展同樣重要。對此,葉甜春認為,中國已經有非常強的綜合科技實力,此時應團結、聯合愿意與我們合作的國家和地區、企業和研究機構,一起建立這種新的生態,在這種生態下面形成新的體系和標準。

全球領先的半導體企業SK海力士致力于在經濟價值和社會價值之間保持健康的平衡,并制定了一系列關于廢水再生、減少浪費和提高效率的方案。SK海力士將運用生命周期評估系統(Life Cycle Assessment,簡稱LCA)2,評估和改善產品在其整個生命周期內的耗水量和環境影響,以獲得更多環保產品認證。公司還計劃攜手世界半導體理事會(World Semiconductor Council, 簡稱WSC)制定“半導體工業水資源的定義”,在共同實現廢水再生方面發揮主導作用。2021年,SK海力士將爭取從一些老舊廢水處理設備處理排放的廢水整合到更先進的綜合廢水處理設備,改善排放水的質量。目前,SK海力士將法定標準中主要水質指標——生化需氧量(Biochemical Oxygen Demand, 簡稱BOD)控制在國家標準的10%以內(國家標準30mg/ ? 、公司標準2.4mg/ ? ),并仍在繼續加大投入和維護力度。

SK海力士韓國利川工廠的再生水系統

除此之外,由于半導體產業特性導致用水量大,因此,企業必須對放流水及污染物質排放量不斷增加的問題加強管理。如果生產設施的放流水污染程度較低,則應將其投入回收利用設施和用水循環設施,以實現放流水的回收利用。SK海力士無錫園區在2019年擴建工廠時,新設了兩座放流水處理場,嚴格遵守水質污染程度標準。另外,SK海力士還攜手重慶園區構建運營排放水污染物質濃度實時檢測系統-TMS(Tele Moni-toring System)。通過該系統,向企業將及時透明地向環保局發送排放水處理和管理信息。此外,SK海力士還在全公司范圍內持續擴大放流水減排及管理活動,如 :根據放流水的特點進行分類,再按特性完成水處理廠處理后排放等,培養員工在水資源管理方面的意識,從而更好地幫助推進綠色半導體工程的發展。

SK海力士無錫C2F

葉甜春提到:“半導體行業已經形成了全球化的趨勢,很難再逆潮流而行。中國半導體產業需要堅持和國外優秀企業合作,從而互相交流經驗。SK海力士作為一家在中國發展的跨國企業,在水資源管理和環境保護方面投入和處理方式值得我們思考和學習。”

當今社會已進入以半導體技術為核心的信息時代,但半導體生產過程中的環境管理問題不容小覷。多年來,SK 海力士以保護環境為企業的重要職責,堅持環境友好的經營方針,為推進綠色半導體工程、保護環境、改善環境而不斷努力。

1超純水(Ultra-Pure Water, 簡稱UPW)是經過嚴格凈化處理的水,不含任何離子、顆粒、氯或二氧化硅。主要用于半導體和制藥工業。

2生命周期評估(Life Cycle Assessment,簡稱LCA)是考慮被評價產品的整個生命周期進行環境影響評估的管理工具。公司可以利用生命周期評估,獲得碳足跡和水足跡認證。生命周期評估是用于評估某一產品整個生命周期相關的環境因素和潛在影響的方法。