半导体的可持续发展

半导体的可持续发展

一个新成立的半导体行业机构本周将参加COP27气候会议，讨论成员到 2050 年实现净零排放的目标并希望清理芯片行业的行为。半导体气候联盟 ( SCC ) 于11月初成立，由 60 多名创始成员组成，其中包括一些的芯片制造商，如英特尔、美光、格罗方德、台积电、三星和 SK 海力士。

SCC 的代表将在埃及沙姆沙伊赫举行的COP27期间的两场会议上讨论该小组的愿景、目标和成员资格的关键方面。据SCC称，它是家专注于减少整个价值链温室气体排放的全球半导体公司集团。它计划设定近期和长期的脱碳目标，以在2050年前实现净零排放，并表示成员将共同努力实现这一目标的技术和战略。

所有成员都确认支持《巴黎协定》及其将全球平均气温上升限制在1.5⁰C以内的目标，但 SCC 似乎尚未就其成员应遵循的优先事项和实践达成一致。然而，SCC 将每年公开报告进展情况，以及该行业的范围 1、2 和 3 排放量。

范围 1 排放直接来自晶圆厂，主要来自晶圆蚀刻、腔室清洁和其他任务期间使用的具有高全球变暖潜能值 (GWP) 的工艺气体；它们也可能来自高 GWP 传热流体，当晶圆厂在冷却器中使用它们时可能会泄漏到大气中。

范围 2 排放直接来自购买的电力、蒸汽、加热和冷却设备；主要来源包括生产工具和设施/公用事业。

范围 3 排放包括公司价值链中的所有其他间接排放；上游排放是供应商或其产品产生的排放，而下游排放与使用含有半导体的产品有关。

虽然个别公司已采取重大措施实现脱碳，但该行业必须联合起来开发绿色解决方案并推动实现净零排放。例如，英特尔今年早些时候宣布，它已承诺到2040 年在其全球运营中实现温室气体排放净零，并在 2030 年设定中期里程碑。三星还披露了到2050 年实现碳中和的计划，并表示将在能源效率和可持续发展方面投资 7 万亿韩元（50.1 亿美元）。但这一新发展可能更多地与公众认知有关，而不是半导体公司突然转变为环保主义。

Gartner 半导体和电子副总裁 Richard Gordon 表示：“该行业需要被视为是出于公关目的，并且还需要遵守与ESG [环境、社会和治理] 相关的最新监管要求。”

与所有行业一样，在这些举措的成本与活动的经济可行性之间需要取得平衡。不可避免地，更高的成本意味着更高的价格、需求下降、投资减少和经济增长放缓。” 根据咨询公司麦肯锡公司的及时报告，如果要在 2050 年实现净零排放目标，该行业需要走得更远。

半导体公司正在投资新的制造厂并提高产量，以满足对更多计算能力的需求，这导致碳排放量增加。一些半导体制造商已经设定了减排目标，但表示要使该行业实现净零排放，需要采取更全面的行动。

报告作者列出了三种情景：一种基于当前的脱碳努力，一种更乐观的情景，所有已宣布脱碳目标的公司都兑现承诺，另一种雄心勃勃的情景，芯片制造商采取任何必要的行动来实现 1.5到2030年的摄氏度目标。

它说，只有在雄心勃勃的情景中，麦肯锡估计到 2030 年排放量将达到5400万吨，记录的排放量才会低于 2020 年的水平。

该咨询公司建议芯片制造厂可以采取一些新措施来减少排放。对于范围 1 排放，这可能涉及为使用的工艺气体安装气体减排系统，并用氟(F 2 )气体代替三氟化氮(NF 3 )和四氟甲烷 (CF 4 )。晶圆厂还可以考虑用全球变暖潜能值 (GWP) 低的替代品替代传热流体，并用氢气等清洁能源替代能源供应。

对于范围2排放，半导体制造商需要逐年减少每片晶圆的能耗，但他们可以通过增加可再生能源的使用来超越这一点。

该行业需要将其可再生能源份额提高到比现在高1.4倍的水平，但这在某些地区将是困难的，因为这些地区可能需要进口可再生能源或建造可再生能源发电。然而，半导体行业要整顿自己的行为还有很长的路要走，而且不仅仅是减少二氧化碳排放。