近年来,“降本增效”成为半导体行业关键词之一。半导体是技术密集型产业,工艺制程高度复杂精确,且能源消耗高,生产一颗芯片大约需要3000多道复杂的工序,每一道工序都需要大量能源,工厂全天24小时、全年365天运转,整体能耗庞大,产业运维成本高昂。随着半导体行业开始进入“后摩尔定律时代”,资源利用率已经成为制约半导体产业发展的核心竞争力之一。

半导体吸收27%工业用水,水效率亟待提升

我国半导体产业近年来发展迅速,但资源利用率仍不高。半导体的制造过程中需要消耗掉大量的水源,尤其是半导体制程需要使用超纯水,而制作超纯水的过程需使用几倍的自来水,用水量相当惊人,与美国相比,用水量是美国的三倍。事实上,中国半导体行业吸收了27%的工业用水。

我国拥有世界 20% 的人口,但仅拥有全球 7% 的水资源,是一个人均水资源相对贫乏的国家,工厂的节水效能和用水效率亟待提升,绿色水工厂的打造也刻不容缓。

半导体制程越先进,能源消耗越高

半导体制程越先进,对超纯水的消耗也就越大。在90nm工艺节点制程下,只需要90次左右的清洗步骤就可以达到较好的良率。但是在下一代65nm工艺节点时,清洗步骤增加到140步左右。到22nm/20n节点,清洗步骤增加到210次左右。进入到5nm先进制程,清洗的次数要求则更高。

事实上,众多头部半导体企业已经意识到提升资源利用率的重要性。在台积电最新公布的“台积公司110年永续报告书”中提到,2021年台积电持续推动“提升系统产水率、厂务系统排水减量、增加厂务废水回收、降低系统排水损失”四大节水措施,积极寻求节水机会点,以达最大节流效益,在2021年节水248万吨。

高频科技领先超纯工艺助半导体企业降本增效

目前,高频科技目前已经完全掌握了先进半导体制程需要使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。

作为半导体产业链上极为重要的一环,高频科技也积极探索,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,助力半导体企业提升水资源利用率。

基于提质增效和环境责任的内外部双重驱动,越来越多的半导体客户也逐渐重视超纯水及循环再生系统的运行成本和智能运维水平的提升。因此,高频科技未来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整体解决方案,也将在工厂运维方面提供除传统方式外的更多选项,助力半导体企业取得更大的行业领先。

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