过去半个多世纪,半导体产业的进步带动了电子信息产业的快速地增长,为提升人类生活品质,拉动经济发展做出了重要的贡献。不过,在半导体生产的过程中也消耗了大量的能源资源。尤其是半导体制程使用大量的超纯水来维持元件的洁净度。然而,中国是全球水资源最为匮乏的之一,尽管中国拥有世界20% 的人口,却仅拥有全球 7% 的水资源。水资源的分布也不均衡,大部分半导体产业所在的中国北方,水资源仅占全国的五分之一。
随着半导体需求量开始上涨,半导体行业使用、处理和管理水资源变得愈加重要。有关政策法规也相应颁布用以指导半导体绿色发展,比如《电子器件(半导体芯片)制造业清洁生产指标体系》(中国大陆),《电子零组件制造业产业用水最适化及节水技术指导》(中国台湾)等。在政策指导下,企业也积极作为,探索以绿色为底色的高水平发展之路。高频科技作为先进超纯水技术服务商通过绿色厂务缓解水资源风险,助力半导体企业降本增效,实现可持续发展。
半导体是高度用水密集型行业。行业统计数据表明,芯片生产的先进制程技术越进步,清洗步骤越多,用水量会呈指数级提升。典型的8吋晶圆的生产制造,每片需要消耗约2-4吨水;大于28纳米制程的12吋晶圆生产制造,每片需要消耗约6-7吨水;当制程达到14-28纳米时,12吋晶圆生产制造每片需要消耗约18-20吨水。而晶圆厂的产能通常是每月数万片甚至数十万片,由此可见,晶圆厂每月的耗水量有多惊人。随着半导体行业开始步入“后摩尔定律时代”,资源利用率慢慢的变成了制约半导体产业高质量发展的核心要素之一。
提升半导体用水效能,是半导体企业降本增效,提高竞争力的一大突破口。比如台积电通过自主节水(降低系统排水损失、厂务系统用水减量、增加厂务废水回收、提升系统产水量等)及再生水替代措施,每滴水的使用率超过350%,从而达成用水总量管制目标,实现节流效益。随着安平再生水厂的落成,将帮助台积电节水效率逐步提升,达成 2030 年全公司用水 60% 替代率的目标。
由此可见,不管是为降低“水荒”风险,还是推动半导体企业降本增效、增强核心竞争力,绿色水工厂的打造都刻不容缓。
半导体制造业的水资源管理可分为用水、废水管理以及再生水三大方面。作为半导体产业链上很重要的一环,高频科技积极探索,从覆盖半导体企业用水生命周期整体流程统筹规划,通过事前规划、专家运维、绿色水系统创新等维度打造“绿色厂务工厂”,协助半导体企业做好水资源管理,实现降本增效。
用水方面,高频科技目前已经完全掌握了先进半导体制程需要用的超纯水生产的全部核心工艺,特别是在PPB级别的TOC,溶解氧去除,以及PPT级别的硼、硅等特殊物质的去除方面有自己的成熟经验,通过技术把控和工程实践,从工艺层面帮助半导体企业提升超纯水使用效率。
高频科技还通过水处理技术突破,实现资源“循环增效”。高频科技回用水系统及废水收集处理系统,能够在一定程度上帮助半导体企业减少废水量、减少用水量、减少能耗、减少化学品使用、减少设备使用损耗,通过保障环保指标、保障水制程回收率、保障微量元素回收利用来实现对绿色厂务水平的综合保障。目前已实现水制程回收率75%-90%,助力半导体企业持续提升经济循环绩效。
依托公司大批自有优秀半导体水系统专家的资深经验,高频科技创立了标准化运维专家模型,为半导体工厂量身定做一体化运维服务体系,逐步实现专家数据化,实现用户可预见式养护、常规周期巡检、应急故障处理等全周期运维需求,在协助降本增效的同时,通过数字化运维提质增效,保障业务系统的稳定运行,让客户省心、放心、舒心! 未来，高频科技还将在结合人工智能、大数据和云计算基础上的智慧厂务工厂建设中提供解决方案,同时将在工厂运维方面提供除传统方式外的更多选项,助力客户逐步提升运维效率和体验。
对半导体行业而言,即使有高品质人才和尖端技术,水资源短缺也会使生产面临巨大挑战,水资源利用率不足将会成为掣肘公司发展的关键。当下,在半导体成全球战略性产业的大背景下,水资源管理对于半导体行业安全,以及半导体企业降本增效都意义重大。高频科技基于多年的半导体水系统经验积累,植入绿色工厂理念,为客户提供领先的超纯水与循环再生解决方案及装备,为企业提质增效提供了新动力,也为保障半导体行业用水安全做出积极探索和贡献。
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