晶圆厂的“小秘密”
👆如果您希望可以时常见面，欢迎标星🌟收藏哦~
来源：内容由半导体行业观察（ID：icbank）编译自财富，谢谢。
2021 年 9 月 24 日，英特尔在亚利桑那州钱德勒的两家新计算机芯片工厂破土动工，这只是公司在全国竞相完成的众多此类项目之一，以刺激对半导体看似无底的需求。在泥土、钢铁和推土机的背景下，英特尔首席执行官帕特·基辛格站在讲台上向聚集在一起纪念这一时刻的人群发表讲话。“这不是很棒吗？” 他指着身后巨大的建筑工地说道。“如果这不能让你兴奋，那就检查一下你的脉搏。”
英特尔在菲尼克斯附近的园区计划确实引人注目：这家芯片巨头正在向该项目投入 200 亿美元，并表示新工厂或晶圆厂将创造数千个就业机会，更不用说大幅提高其国内生产半导体的能力了。在个人电脑和数据中心服务器等产品中。但最近芯片制造的繁荣还有另一个不那么值得庆祝的方面——不仅仅是英特尔，也不仅仅是亚利桑那州。批评者担心，新工厂可能会加剧日益严重的气候危机，用化学物质破坏环境，并吸干含水层。
原因如下：虽然半导体芯片是在“洁净室”中制造的，但制造它们实际上相当脏。
生产指甲盖大小的电子元件是一个复杂且耗能的过程。为此，大型工厂每小时可使用高达 100 兆瓦时的电力，据能源管理提供商施耐德电气称，这比炼油厂或汽车工厂消耗的电力还要多。每个半导体工厂除了每年产生数千吨化学废物外，每天还消耗超过 100 万加仑的水。
更重要的是，减轻这些环境危害的挑战可能很快就会变得更加困难。用于制造高端芯片的新技术需要更多的能源，因此是更大的潜在碳排放源。尽管该行业在提高芯片制造清洁度方面取得了进展，但仍有大量工作要做。
可以肯定的是，本土芯片生产有很多好处，包括增强供应链，甚至让美国变得更安全——这是联邦政府实施拜登总统于 2022 年签署的《芯片和科学法案》的既定原因之一。该法案授权近 530 亿美元补贴和税收抵免，以激励半导体公司更多地投资于国内研究和制造。到目前为止，它似乎正在发挥作用。
自《芯片法案》颁布以来，许多芯片制造商已投入数十亿美元建设新工厂。除了亚利桑那州的新工厂外，英特尔还在俄亥俄州的工厂破土动工。与此同时，为 Nvidia 提供大部分处理器的台湾芯片制造商台积电 (TSMC) 也在亚利桑那州进行扩张，斥资 400 亿美元进行扩建，据报道，这是美国历史上最大的外国投资之一。存储芯片制造商美光计划在该公司总部所在地博伊西建立一座大型工厂。
该行业团结起来支持 CHIPS 法案也就不足为奇了。（有 530 亿美元的财政激励措施，谁不愿意呢？）但同样，所有这些扩张都是有代价的。英特尔及其竞争对手现在发现自己必须共同开发清洁制造。毕竟，他们在很大程度上依赖于自己的能力，既能利用政府的财政激励措施，又能实现为公司设定的雄心勃勃的可持续发展目标。例如，英特尔承诺到 2040 年实现其自身业务的净零排放。
这就是为什么在 2022 年 11 月，即 CHIPS 法案签署几个月后，半导体行业成立了一个由 60 名创始成员组成的新团体，旨在加速减少温室气体排放。
“我们无法单独做到这一点，”英特尔首席可持续发展官托德·布雷迪 (Todd Brady) 说道。Brady 于 28 年前加入公司，他表示，虽然今天的挑战需要整个行业的支持和协作，但英特尔几十年来一直在更可持续的制造实践方面取得进展。
Brady 表示，该公司的碳排放量于 2006 年达到峰值，此后由于对可再生能源的依赖日益增加，碳排放量一直在下降。在全球范围内，英特尔目前 93% 的电力来自太阳能和风能等“清洁”能源。
尽管如此，这些能源需求仍然巨大。2020 年一篇题为《追逐碳：计算的难以捉摸的环境足迹》的论文发现，消费电子设备的大部分碳排放是由芯片制造造成的，而不是其整个生命周期的使用。而且这个过程可能会变得更加能源密集。
研究人员兼论文合著者Carole-Jean Wu 在接受《财富》杂志采访时 表示：“用于最先进[芯片]设计的新型晶圆厂将带来更大的电力需求。”
英特尔及其竞争对手有充分的理由继续减少碳足迹，而不仅仅是因为他们雄心勃勃的目标。虽然美国大多数新建和现有的半导体中心都欢迎他们的投资，但当地社区和组织担心环境影响。
水的使用尤其令人担忧，尤其是在亚利桑那州等水资源并不充足的地区。除了用于冷却设备（如数据中心）的水之外，在制造过程中还必须使用超纯水冲洗芯片。
但在这方面，英特尔等公司也取得了进展，清洁后回收利用的水比例越来越高。英特尔表示，它已经在美国和印度实现了“净水量”，并将在 2030 年之前在所有国家实现同样的目标，即使新站点及其所需的用水量有所增加。为了充分实现其目标，该公司还与非营利组织合作。这些项目，例如帮助当地社区更有效地利用水，抵消了制造业中主要由于蒸发造成的水损失。
由于目前使用了几种危害环境的化学物质，然后将其排放到大气中，因此在芯片制造中开发更环保的化学物质仍然需要做很多工作。在英特尔亚利桑那州园区，新设施尚未完工，该公司每个季度已经排放约两吨有害空气污染物。
英特尔的布雷迪表示，整个行业的共同努力可以在这一领域发挥作用，以便找到有害化学物质的替代品。他说，这是芯片制造中最脏的部分。《芯片法案》（CHIPS Act）鼓励芯片制造商规模更大、速度更快，这使得芯片制造商采取行动变得更加重要，包括减少使用会产生温室气体的化学品。毕竟，虽然本土芯片生产在国内创造了就业机会，但它也让污染更近了。
“我们设定了 2040 年目标，知道我们将不断扩张，”布雷迪说。“这将是很多工作。”
原文链接
https://fortune.com/2024/01/29/chips-act-semiconductor-factories-environmental-impact-water-electricity-carbon-chemical-waste/
END
*免责声明：本文由作者原创。文章内容系作者个人观点，半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点，不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持，如果有任何异议，欢迎联系半导体行业观察。
今天是《半导体行业观察》为您分享的第3660期内容，欢迎关注。
推荐阅读
『半导体第一垂直媒体』
实时 专业 原创 深度
公众号ID：icbank
喜欢我们的内容就点“在看”分享给小伙伴哦
微信扫码关注该文公众号作者