綠色廠務助半導體產業高效可持續發展
近幾年中國半導體產業可以說蓬勃向上,市場和資金給中國半導體產業插上了雙翼,發展迅猛。半導體集成電路工廠相繼擴建,半導體制程也陷入了尖端技術更迭的追逐戰。除了設備更新換代之外,高效節能、綠色環保、人性化訴求,可持續發展以及智慧工廠的概念應運而生。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/202007/414985.htm6月28日,在SEMICON China 2020同期論壇 “綠色廠務科技論壇”上,聚集了對工廠有深刻認識的產業界精英,更有來自臺積電、華為、信息產業第十一設計研究院、中國電子系統工程第二建設有限公司、伊頓電源、戴思環保等產業界資深專家在論壇現場分享真知灼見,一起探討廠房(潔凈室等)設計與建造,水/電/氣化學品等能源的供應、利用、回收和處理、以及設備效能提升、節約成本、EHS(環境,健康,安全)、風險管理、可持續業務發展的預防管理等。
首先,來自信息產業電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司的高級副院長、全國工程勘察設計大師王毅勃針對《國內超大尺寸FAB的發展》發表了大會致辭,他先介紹了從1982年到2020年國內FAB廠商設計能力的演進,較具代表性的有無錫724廠、無錫微電子工程中心、華虹NEC“909工程”以及中芯國際Fab 4/5/6/8等。他表示,國內的FAB廠房設計能力與國際先進水平相差并不大。就國內集成電路前工序工廠來看,在2014-2019年期間工藝設備投入較大,每年平均投入約240億美元(折合1680億元人民幣),新增產出60億美元。王毅勃還指出了增大FAB面積的幾大挑戰,主要包括凈化間的均勻性、消防法規的限制、用水/電量/廢水排放等的面積增加,以及火災方面的隱患。
隨后,信息產業電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司總監肖勁戈對《電子高科技工廠可持續水系統設計》發表了自己的見解。肖勁戈首先指出中國電子高科技在快速發展的同時出現了瓶頸:水資源短缺和環保排放標準日益嚴苛,從而使一些新建、擴建的高科技電子項目落地困難。因此,他認為電子高科技工廠可持續水系統設計實施有幾大考量的要點,如合理規劃和設計用水系統、對工藝排水的有效回用以及對替代水源的利用等。最后他強調,電子高科技工廠可持續用水是一個系統工程,它需要相關各方一起努力,創造性地給出系統性的解決方案,達成可持續用水的初衷。
同時,信息產業電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司技術總監張家紅圍繞《芯片廠房LEED認證》為主題,主要分享了LEED認證、芯片工廠認證的經驗和一些成功案例。LEED認證是一個評價綠色建筑的工具,項目遍及全球175個國家,十一科技院的總得分是110分。對于芯片工廠來說,認證的核心點包括技能、節水、環境保護與安全、施工管理等等。張家紅還介紹了公司服務中芯國際、華虹集團的相關案例,根據這些經驗,她認為芯片企業應在項目初期就制定建造綠色芯片工廠的目標。
華為技術有限公司的技術總監戴玄偉帶來了《可靠節能的制造產線供電解決方案》主題演講,現在半導體制造在供配電領域面臨多重挑戰,產線供電要求UPS系統需要具有高可靠、高效節能、設備帶載能力強等特點。戴玄偉介紹了華為的產線UPS供配電系統解決方案,其主要優勢是關鍵部件模塊化熱插拔冗余設計,無單點故障,具有97%的高效,且已維護;采用全數字集中均流控制架構,確保不均流毒<3%;經過1400多次測試,從設計到生產具有端到端的產品可靠性。除了UPS,華為還配備SmartLi鋰電柜,立體保障,打造極致安全備電。華為的UPS+SmartLi全模塊化的架構,可實現全在線分期擴容。
伊頓電源(上海)有限公司研發總監鄭大為則詳細分享了《UPS鋰電池系統在綠能廠房的應用》,他首先指出,半導體制造設備用電量占據半導體廠房用電量的70%以上,因此,降低系統能耗和提高可靠性顯得更加重要。綠色廠務運營的策略是安全、節能以及低運營費用,鄭大為分別就這三部分進行了詳細的闡述。他重點介紹了傳統鉛酸蓄電池可行替代方案——鋰電池,無論是在空間、重量、平均壽命還是充放電等方面,鋰電池都有著很大的優勢和可靠性。伊頓在制造領域有30年的經驗,伊頓2019年在中國區的銷售雙品牌排名第一,在臺灣UPS的市占率為68%,特別是在半導體制造業有非常廣泛的應用。
臺積電(中國)有限公司廠務副總監柴永林談到了《企業永續經營,綠色節能,環保減排》的重要性,他講到,臺積電自成立以來,除在專業集成電路制造服務業中謀求最大成就外,同時也在持續推動綠色廠房,成為世界級環境保護與能源節約的標桿企業。柴永林分享了臺積電在能耗指標、節能應用、空污處理設施規劃、環保治理上的策略以及具體的創新技術案例。通過將近幾年在環境永續技術發展的成果案例與業界分享交流,臺積電希望與產業的伙伴共同為提升所在區域的環境質量,達到永續環境目標而相互勉勵。
戴思環保設備貿易(上海)有限公司(DAS)銷售總監吳彬跟與會嘉賓分享了《從資源節約到循環經濟》的內容,他主要就公司如何節約能源、如何多功能運用這些能源以及對能源的回收三方面著重介紹。在節約能源方面,戴思有SALIX水清洗機臺,能充分地節約水資源;在多功能運用資源方面,戴思有ESCAPE/STYRAX設備;通過用硫酸催化H2O2分解來清除晶圓表面的顆粒變成單晶,將能源再次回收。最后他總結到,可持續發展需要一個系統的方法,需要考慮設備間資源使用的協同效應,戴思從浪費到資源回收利用的解決方案擴大了重用的機會,關于可持續發展全行業的對話至關重要。
最后,中國電子系統工程第二建設有限公司環境工程技術研究所所長熊江磊深度探討了《集成電路工業廢水廢液深度處理與資源化關鍵技術》,他詳細介紹了公司的含氟廢水的深度處理技術、高氨氮廢水厭氧氨氧化技術、研磨廢水回收技術,還有一些特殊水處理藥劑、廢液的去向說明,以及濃硫酸資源化技術、含銅廢液資源化技術等。熊江磊表示,廢水的深度處理、廢液的資源化是大趨勢,中電二公司、中電環境愿以創新技術,為客戶創造更多價值。
機會和挑戰從來都是一對孿生姐妹,半導體工業的尖端科技和層出不窮的創新追逐在節約成本,綠色環保和可持續發展方面,給晶圓廠和面板廠提出了嚴格的要求和嚴峻的考驗。通過本次“綠色廠務科技論壇”的深入交流,半導體綠色可持續廠房的建設將會順勢而生,乘勝而上。
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