文章|半导体行业透视 近日，由于比利时政府提高全氟化物环境排放标准，占全球产能80%的冷却液制造厂3M被勒令“无限期关闭”。
半导体生产造成的环境污染一直与全球低碳目标相冲突，而此次无限期停工只是半导体生产与环境保护冲突的一个极端缩影。
高技术、高污染？半导体行业在能源、水、化学品和原材料方面属于资源密集型行业。
在制造过程中，会产生不同类型的排放物，包括二氧化碳和氟化物等温室气体。
半导体制造工艺复杂，导致了半导体制造业的特殊性。
其生产线产生的废物如果得不到妥善处理，将会对周围的自然环境产生不可挽回的负面影响。
随着全球对硅芯片的强劲需求，智能手机、平板电脑、新能源汽车、智能家具等各种产品都需要硅芯片。
但现在半导体行业存在一个悖论：全球环保目标需要依靠半导体来实现，但芯片本身的制造却造成了环境污染。
耗电量巨大 芯片制造业是一个资源消耗巨大的行业。
芯片制造流程很多，从硅片制造、芯片设计、晶圆制造到封装测试。
所需的工序不少于数千道。
其中，许多制造工序对电力的需求巨大。
根据台积电发布的《台积公司2020年度气候相关财务揭露报告》，2020年台积电用电量为169亿千瓦时，比2019年增长18%，超过了整个台北市的用电量。
台湾每年用电量为2710亿千瓦时，相当于台积电一家就消耗了台湾近6%的电力。
预计到2022年这一数字将上升至7.2%。
中国台湾已明确表示将在2025年放弃核电，其发电唯一选择是煤电和燃气发电。
在2030年减少20%碳排放、2050年减少50%碳排放的目标下，中国台湾电力公司正在建设燃煤电厂。
该单位还受到公众关于污染的投诉。
吞水怪兽 半导体产品在制造过程中需要大量的水。
特别是，超纯水用于半导体制造。
制作超纯水的过程需要数倍于自来水的水量，耗水量相当惊人。
半导体生产需要多少水？数据显示，月产能4万片的200毫米晶圆厂，每天的用水量约为8000至1万吨，其中70%用于生成超纯水。
但以16nm、7nm工艺来说，同样产能4万片的12英寸晶圆厂每天消耗的水量约为2万吨。
台积电新竹、中部、南部厂区每日用水量分别为5.7万吨、5.4万吨、8.2万吨。
尽管台积电已经实现了86%的废水回收率，平均每升水可以重复利用3-4次，但仍然消耗大量的水。
2020年，台积电消耗了约7000万吨水，2021年，中国台湾遭遇半个世纪以来最严重的干旱。
为了保住“用水大户”的半导体产业，中国台湾采取了抽取地下水、大量农田休耕、停止灌溉等多种措施。
此后，台积电的用水问题成为了一个有争议的话题——芯片制造商和农民争夺水资源。
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废物排放 在美国，英特尔位于亚利桑那州奥科蒂洛占地 700 英亩的园区去年前三个月产生了近 15,000 吨废物，其中约 60% 是危险废物。
它还消耗 9.27 亿加仑淡水，足以填充大约 1,400 个奥林匹克游泳池，并使用 5.61 亿千瓦时的能源。
哈佛大学研究员乌迪特·古普塔 (Udit Gupta) 和合著者在 2020 年的一篇论文中写道，“电子设备碳排放的大部分来自芯片制造，而不是能源消耗或硬件使用。
”近年来，不同企业推出了不同的环保措施，其中美国、日本、韩国、中国等国家和地区相继宣布实现碳中和的时间。
欧盟和美国都有到2030年实现净零碳排放、到2050年实现净零排放的目标。
随着半导体行业的发展，其碳足迹也会随之增加。
更广泛地利用可再生能源正在帮助芯片制造商减少碳足迹。
英特尔承诺到2030年其能源100%来自可再生能源。
2017年，英特尔制定了新的环保目标——到2025年100%回收其全球用水量，迄今为止已取得一定进展。
英特尔有望实现 2020 年温室气体排放目标，即温室气体排放量较 2010 年减少 10%。
英特尔直接温室气体排放强度比2010年下降20%。
台积电承诺到2050年从可再生能源获得100%的能源。
台积电在中国台湾50多年来最严重的干旱时期做出了承诺，并制定了废弃物管理策略和目标——到2030年，每12英寸等效晶圆掩模层外包单元的废弃物处理量≤0.5公斤，即40万吨/年。
台积电成立了ESG指导委员会，由董事长刘德音领导，包括多个部门的高管，负责长期可持续发展规划。
该委员会成立于 2020 年，承诺到 2050 年公司将实现碳中和，即在全球运营中 100% 使用可再生能源。
SK 海力士将使用生命周期评估 (LCA) 系统来评估和改善水消耗和产品在其整个生命周期中对环境的影响。
2021年，SK海力士将努力将一些旧废水处理设备排出的废水整合到更先进的综合废水处理设备中，以提高排放水的质量。
目前，SK海力士将法定标准中的主要水质指标——生化需氧量（BOD）控制在国家标准的10%以内（国家标准30mg/，公司标准2.4mg/），并且仍在继续加大投入和维护力度。
全球知名功率半导体公司英飞凌率先承诺在2020年实现碳中和，并制定了“约束性减排目标”：到2025年二氧化碳排放量较2019年减少70%，并在2030年实现。
中性的。
碳中和政策下半导体该如何发展？中国半导体行业协会副理事长、集成电路分会理事长叶天春表示：“中国制造业目前规模位居全球第一，作为世界工厂，消耗了大量的能源，每个环节都有还有加强资源管理的空间。
”我国先后发布了两份“双碳”相关文件，指出了未来绿色低碳发展方向，即二氧化碳排放力争2030年达峰，力争2060年实现碳中和。
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这一目标需要包括半导体企业在内的所有行业的共同努力。
未来，减少资源使用的集成电路生命周期评估也可能确保业务连续性（例如，如果涉及稀缺材料），并可能为公司带来竞争优势。
如今，许多公司依靠生命周期评估 (LCA) 等方法来评估产品从材料采购到使用寿命结束的环境影响。
生命周期库存 (LCI) 数据对材料生产周期中产生的二氧化碳排放进行建模，从原材料提取到交付到最终使用点。
然而，当前的 LCA 方法还远远不够准确和完整，尤其是在集成电路领域。
最新发布的有关芯片制造中使用的气体平衡和能量流的信息适用于 32 纳米技术节点 - 2010 年代的主导技术。
性能，融入可持续性 2018 年，应用材料公司成立了可持续设计卓越中心，引领半导体行业探索更清洁、更环保的制造方法。
通过创建数字模型，新想法可以应用于现有产品。
模拟晶圆加工过程中的能源和化学品使用情况，并以二氧化碳排放当量为单位呈现。
这真实、全面地反映了我们减排措施的影响。
2021年，三星在内部绩效评估中增加了可持续发展类别，以激励管理层和员工在各个领域全面落实可持续发展要求。
随着我们不断在各个领域推广可持续实践，我们计划制定和完善可持续类别计划，以确保评估和补偿的公平性。
第三方可再生能源生产商此外，在能源方面，不得不提可再生能源，例如从工厂附近的第三方可再生能源生产商购买电力，以及使用工厂内安装的太阳能发电。
以意法半导体位于摩洛哥的工厂为例。
那里安装了很多风力涡轮机，目前可以为整个工厂提供50%的电力，下一步目标是将这个比例提高到90%。
此外，在摩洛哥工厂的停车场，山上还建有最大的私人太阳能发电设备，以保证可再生能源的安全供应。
当然，必要时需要从外部购买可再生能源。
可再生能源的再利用和回收不仅涉及水和电，还包括非常重要的废物管理策略。
废物管理策略的基础是减少、再利用、回收、消除和处置。
事实上，半导体产业是一个生态系统。
有时晶圆厂本身已经尽了最大努力来节省能源和减少碳排放，但其外部利益相关者在这个问题上的成熟度实际上分布并不均匀，因此需要整个生态系统内部的合作。
合作。
生产与节能并重 在全球芯片短缺的情况下，芯片行业不仅面临巨大的制造需求，减少碳排放、使用可再生能源也很重要。
在《巴黎协议》签署五周年之际，中国向世界宣告了2030年之前碳排放达峰、力争2060年实现碳中和的国家目标。
半导体帮助减少碳排放的同时，我们也关注半导体制造过程。
不同国家正在努力，重点是扩大运营规模，同时减少排放。