3月28日,SEMICON China 2025同期论坛——绿色厂务国际创新论坛在上海浦东嘉里大酒店成功举办,业界同仁们汇聚在此,探讨半导体行业在绿色厂务领域的创新实践,以及这些技术如何推动产业向更高效、更环保的方向发展。
大会全程由益科德东北亚区高级技术总监陈榕主持。
SEMI全球副总裁、中国区总裁居龙在致辞中对各位来到现场的演讲嘉宾、专家、与会的观众表示热烈欢迎。半导体产业正迎来一个前所未有的黄金年代,人工智能及相关领域的需求将成为推动半导体行业迈向万亿美元里程碑的新引擎。为了满足如此大的市场需求,从现在开始到2027年,预计将有105家新建晶圆厂投产,其中亚洲地区有75家。在此背景下,绿色厂务的推进将为半导体产业带来新的发展机遇。
富士康(鸿海)科技集团环保长/副总经理洪荣聪为大会致欢迎辞。他从ESG浪潮出发,谈到绿色厂务的历程和展望。数据显示,2030年全球将建设900多座晶圆厂(150-300mm),对地球资源的耗费巨大,需要减少排放、优化能源使用和回收水资源,以实现绿色半导体制造。半导体工厂正在积极采取“净零三件套”即碳净零排放、水资源回收/再利用、低碳生态链来应对这样的冲击和挑战。在ESG浪潮下的半导体绿色厂务,现在进入放眼全球的年代,“我们正站在低碳的风口上,通过跨领域合作整合产业技术及know-how,一定能走向绿色厂务的新蓝海。”
京东方能源科技股份有限公司能源管理事业总经理付东分享了《半导体工厂能源管理分享》。半导体工厂使用的能源包括电、自来水、天然气等能源,其中电能消耗占比高达80%,如何降低电量使用是重中之重。目前在半导体工厂中,通常通过“标准化”提升效率、“多元化”优化资源、“数字化”驱动能源管理高效智能化。他分别从这三方面讲解了对半导体工厂进行能源管理的方法,例如在多元化环节,利用空压系统节能,能够将系统供应压力降低1bar,能耗降低7%。
深圳市亿天净化技术有限公司总经理,清华大学EMBA硕士,深圳市生物与工业洁净行业协会标准专业委员会会长夏群艳带来了《半导体洁净室通风系统节能降耗案例分享》,电子半导体洁净室闭环式运行管理在洁净室全生命周期中占有至关重要的位置,是保证其持续受控、超常发挥功效和节约成本的重要环节。随着技术的进步,采用先进的通风系统节能降耗技术,可以有效提升半导体洁净室的能效并降低运营成本。通风系统的节能降耗可以通过引入高效过滤器、改进过滤器选型、采用新型过滤材料和智能化管理系统等措施来实现。
信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司苏州分公司副总工,正高级工程师刘阳的主题演讲为《设计先行,构筑产业基石的前沿密码》,半导体工艺正在向栅极沟道极小化、晶圆尺寸扩大、2.5D/3D封装方向迈进。半导体产业的技术发展和设施建设是一个复杂而精细的过程,他从行业对超高洁净度、复杂布局工艺、灵活性与可变性、关键防微震设计、节能措施、AMC控制等方面的要求出发,讲解了打造半导体厂房的具体设计原理。以14nm制程工艺为例,不同工序对于环境温度、湿度要求极高,工序间物料传输时间3分钟以内,超5分钟芯片表面可能氧化,需配备精密的环境控制系统,实时监测并调整温湿度,确保工艺稳定。
美的楼宇科技资深解决方案架构师宋应乾在其《数智化高效环控解决方案助力半导体行业节能降碳实践》中谈到,半导体行业作为高能耗产业,其环控需求极为复杂,生产过程中对温度、湿度、洁净度等环境参数要求极高,而空调制冷系统运行时间长、能耗大。他从冷热源系统、空调末端系统、空气处理以及数智化环控应用等方面提出了多种高效解决方案。例如在冷热源系统方面,采用高温热泵改造方案,可有效回收余热,提升能源利用效率。针对半导体厂房末端空调系统,以专用的空气处理解决方案,通过精准控制空气温湿度、洁净度等参数,满足半导体生产对环境的严格要求。
日本野村微科学株式会社机能商品部长兼新规事业开发室长自在丸隆行分析了《利于环境的碳酸水技术》。在半导体制造工艺中,超纯水(UPW)静电积聚导致的晶圆缺陷一直是行业痛点,通过向超纯水中注入CO₂气体形成弱导电性碳酸溶液,能够显著降低电阻率,从而有效抑制晶圆表面静电的产生。CO₂水系统能够将CO₂气体直接溶解到超纯水中,无需额外的排水管道,且系统运行过程中不需要更换任何耗材,还能降低维护成本。通过使用CO₂水系统,可以有效减少静电的产生,从而提高半导体生产效率和产品质量。
艾思洁净科技(江苏)有限公司高级技术经理高波探讨了《领先的洁净室解决方案赋能半导体绿色厂务可持续发展》。在半导体制造领域,洁净室建设正面临设计效率低、建设周期短、变更成本高、可视化不足等核心挑战。通过智慧设计、柔性智造和数字交付等创新手段,实现标准化的低成本高效率。比如,在智慧设计阶段,采用三维协同设计、快速算量和智能遗传算法等,能够快速生成平立剖详图,大幅缩短设计周期,提升设计效率,为半导体厂房快速交付提供创新解决方案。
施耐德电气(中国)有限公司,施耐德电气全球爱迪生专家,电子行业数字化软件解决方案首席架构师曹琳琳详细阐述了《以AI赋能半导体厂务能源管理》。半导体厂房的能源消耗主要集中在空调、冷机等高耗能单元上,存在巨大的优化空间,半导体集团厂务系统亟待利用数字孪生算法进行能源优化。数字孪生技术对设备运行状态进行实时监控和仿真分析,能够精确预测设备的能耗和性能变化,结合AI算法,可以自动优化控制策略,提高设备运行效率。AI技术的应用不仅能够提升设备的运行效率,还能通过故障预测和智能预警功能,提高系统的可靠性和安全性。
半导体绿色厂务的实践,既是技术突破的体现,也是产业可持续发展的必然选择。随着AI驱动的能源管理、废料回收技术的成熟,以及行业对碳中和目标的持续追求,未来的半导体工厂将不仅是“智能”的,更是“绿色”的。