人類只有一個(gè)地球,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)如何保護(hù)好人類的生存環(huán)境已經(jīng)成為一個(gè)緊迫的社會議題。半導(dǎo)體繁復(fù)的制程導(dǎo)致了半導(dǎo)體制造工業(yè)的特殊性,其生產(chǎn)線所產(chǎn)生的廢棄物如不妥善處理,將對外圍自然環(huán)境造成難以挽回的負(fù)面影響。

時(shí)值晶圓代工產(chǎn)能供不應(yīng)求,水情告急成為干擾業(yè)者生產(chǎn)的新不確定性因素,牽動全球半導(dǎo)體市況。缺水問題是對半導(dǎo)體生產(chǎn)企業(yè)的一次考驗(yàn)。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(yīng)的應(yīng)變機(jī)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(chǎn)。

對此,中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)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(yè)全球規(guī)模最大,作為世界工廠,大量能源被消耗,每個(gè)環(huán)節(jié)都有加強(qiáng)資源管理的空間。”

中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會副理事長、集成電路分會理事長葉甜春

半導(dǎo)體制造業(yè)水資源現(xiàn)狀

半導(dǎo)體制造業(yè)的水資源管理可分為三個(gè)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(zhì)要求根據(jù)使用目的而不同。半導(dǎo)體工業(yè)使用的水一般可分為超純水(Ultra-Pure Water, 簡稱UPW)1、工業(yè)用水(用于設(shè)備運(yùn)行)和生活用水,根據(jù)每種水的性質(zhì)進(jìn)行處理和供應(yīng);廢水管理中的“廢水”一般指“因含有液態(tài)或固態(tài)污染物而無法直接使用的水”,半導(dǎo)體工業(yè)廢水主要在晶圓清洗工藝和廢氣處理設(shè)備處理污染物后排放;而再生水是指“經(jīng)污水和廢水再生設(shè)備處理的水,可用作生活用水和工業(yè)用水”,半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的水都會經(jīng)過處理并根據(jù)用途確保所需水質(zhì)后再使用。

半導(dǎo)體是大型電子工業(yè)的重要基礎(chǔ),為許多日常使用的電子設(shè)備提供必不可少的功能支持。隨著半導(dǎo)體需求增長,半導(dǎo)體行業(yè)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(yè)開始重視這部分資源,并采取了一系列措施。

企業(yè)實(shí)踐中的水資源管理啟示

制造半導(dǎo)體需要大量的水,水資源管理對半導(dǎo)體行業(yè)至關(guān)重要。因此,在全世界對半導(dǎo)體的需求持續(xù)增長的情況下,水資源管理對于推進(jìn)綠色半導(dǎo)體工程而言是重中之重,對于中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展同樣重要。對此,葉甜春認(rèn)為,中國已經(jīng)有非常強(qiáng)的綜合科技實(shí)力,此時(shí)應(yīng)團(tuán)結(jié)、聯(lián)合愿意與我們合作的國家和地區(qū)、企業(yè)和研究機(jī)構(gòu),一起建立這種新的生態(tài),在這種生態(tài)下面形成新的體系和標(biāo)準(zhǔn)。

全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體企業(yè)SK海力士致力于在經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會價(jià)值之間保持健康的平衡,并制定了一系列關(guān)于廢水再生、減少浪費(fèi)和提高效率的方案。SK海力士將運(yùn)用生命周期評估系統(tǒng)(Life Cycle Assessment,簡稱LCA)2,評估和改善產(chǎn)品在其整個(gè)生命周期內(nèi)的耗水量和環(huán)境影響,以獲得更多環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)證。公司還計(jì)劃攜手世界半導(dǎo)體理事會(World Semiconductor Council, 簡稱WSC)制定“半導(dǎo)體工業(yè)水資源的定義”,在共同實(shí)現(xiàn)廢水再生方面發(fā)揮主導(dǎo)作用。2021年,SK海力士將爭取從一些老舊廢水處理設(shè)備處理排放的廢水整合到更先進(jìn)的綜合廢水處理設(shè)備,改善排放水的質(zhì)量。目前,SK海力士將法定標(biāo)準(zhǔn)中主要水質(zhì)指標(biāo)——生化需氧量(Biochemical Oxygen Demand, 簡稱BOD)控制在國家標(biāo)準(zhǔn)的10%以內(nèi)(國家標(biāo)準(zhǔn)30mg/ ? 、公司標(biāo)準(zhǔn)2.4mg/ ? ),并仍在繼續(xù)加大投入和維護(hù)力度。

SK海力士韓國利川工廠的再生水系統(tǒng)

除此之外,由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)特性導(dǎo)致用水量大,因此,企業(yè)必須對放流水及污染物質(zhì)排放量不斷增加的問題加強(qiáng)管理。如果生產(chǎn)設(shè)施的放流水污染程度較低,則應(yīng)將其投入回收利用設(shè)施和用水循環(huán)設(shè)施,以實(shí)現(xiàn)放流水的回收利用。SK海力士無錫園區(qū)在2019年擴(kuò)建工廠時(shí),新設(shè)了兩座放流水處理場,嚴(yán)格遵守水質(zhì)污染程度標(biāo)準(zhǔn)。另外,SK海力士還攜手重慶園區(qū)構(gòu)建運(yùn)營排放水污染物質(zhì)濃度實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)-TMS(Tele Moni-toring System)。通過該系統(tǒng),向企業(yè)將及時(shí)透明地向環(huán)保局發(fā)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(nèi)持續(xù)擴(kuò)大放流水減排及管理活動,如 :根據(jù)放流水的特點(diǎn)進(jìn)行分類,再按特性完成水處理廠處理后排放等,培養(yǎng)員工在水資源管理方面的意識,從而更好地幫助推進(jìn)綠色半導(dǎo)體工程的發(fā)展。

SK海力士無錫C2F

葉甜春提到:“半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)形成了全球化的趨勢,很難再逆潮流而行。中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)需要堅(jiān)持和國外優(yōu)秀企業(yè)合作,從而互相交流經(jīng)驗(yàn)。SK海力士作為一家在中國發(fā)展的跨國企業(yè),在水資源管理和環(huán)境保護(hù)方面投入和處理方式值得我們思考和學(xué)習(xí)。”

當(dāng)今社會已進(jìn)入以半導(dǎo)體技術(shù)為核心的信息時(shí)代,但半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中的環(huán)境管理問題不容小覷。多年來,SK 海力士以保護(hù)環(huán)境為企業(yè)的重要職責(zé),堅(jiān)持環(huán)境友好的經(jīng)營方針,為推進(jìn)綠色半導(dǎo)體工程、保護(hù)環(huán)境、改善環(huán)境而不斷努力。

1超純水(Ultra-Pure Water, 簡稱UPW)是經(jīng)過嚴(yán)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(dǎo)體和制藥工業(yè)。

2生命周期評估(Life Cycle Assessment,簡稱LCA)是考慮被評價(jià)產(chǎn)品的整個(gè)生命周期進(jìn)行環(huán)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(rèn)證。生命周期評估是用于評估某一產(chǎn)品整個(gè)生命周期相關(guān)的環(huán)境因素和潛在影響的方法。