《ESG Weekly》：半导体硅片企业如何节能减排？半岛bandao体育

　　半岛综合体育芯片技术正越来越多应用在智能手机、新能源汽车、智慧城市等领域，成为推动社会进步、增进生活福祉的科技“大脑”

　　不过，在全球都在推进环境保护事业、中国明确提出双碳目标的背景下，一个事实目前还不为公众所周知：不断迭代更新的半导体技术产品是在为节能减排作贡献，如最新一代的半导体氧化硅器件，已能降低50%的能耗；但围绕芯片半导体的制造生产本身，则是一个高能耗行业。

　　这是因为，芯片制造行业的产业链极其复杂，整个产业链仅工序就超过3000道，对水半岛bandao体育、电、气均有很高要求。不仅如此，配套的半导体相关设备的生产制造，也都需要电力支撑。因此，芯片制造业也是对能源、水、化学品和原材料要求非常高的资源密集行业。

　　鱼与熊掌能否得兼，能否既享受到科技进步带来的舒适便利，同时也不影响甚至破坏环境？值得深入思索。

　　节能减排事业半岛bandao体育，当然需要全社会的关注和参与。具体到半导体产业链的各参与方，我们可以看看，比如在最上游的半导体硅片领域，企业能够做些什么？

　　半导体产业，主要包括集成电路、光电子器件、分立器件和传感器件等产品。其中集成电路在整个产业中占比最高，超过80%。

　　而材料是半导体产业的基石：一代技术，依赖于一代工艺；一代工艺，则依赖一代材料和设备去实现。材料就这样处在了半导体产业链的最上游。

　　硅片，则是生产集成电路等半导体产品的关键材料。这是因为，在众多半导体原材料中，硅具有如下优点：

　　其一、硅熔点高、禁带宽度大，可广泛运用于高温、高压器件；其二、硅具有天然优质绝缘氧化层，在晶圆制造时，可减少沉积绝缘体工序，从而减少生产步骤并降造成本；其三，这一点可能更为重要半岛bandao体育，硅在自然界中储量极其丰富，在地壳中约占27%，其开发成本显著低于其他半导体材料。

　　正由于硅的这些天然特性，硅片成为半导体行业重要的基础材料，目前产量最大，应用范围也最广，占全部半导体材料供应的90%以上。

　　由此，在整个半导体产业链中，硅片行业占据了基础一环。不过，这也因此对提供整个行业基础产品的硅片生产制造企业，在节能减碳方面，提出了严峻挑战。

　　一是排放直接来自晶圆厂，主要是具有高气候变暖潜能值的工艺气体和传热流体，它们可能会泄漏到大气中；二是排放来自购买的电力、蒸汽、加热和冷却设备；三是包括公司产业链中的所有其他间接排放。

　　比如，制造过程中所必需的扩散炉，其运转温度必须达到648至1094摄氏度之间，这要耗费巨大的电量。而目前电能支持主要还靠化石燃料。

　　以台积电为例，据公开数据，2020年台积电用电量为169亿度，超过当年整个台北市的用电量。

　　彭博社报道称，2017年到2020年，台积电的温室气体排放量已超过美国通用汽车公司。一年的耗电量，约等于斯里兰卡的民用电量，而该国人口为2100万。

　　半导体产业的制造生产过程，对用水量也有很高要求。比如需用纯水对芯片杂质进行冲洗，而纯水来自淡水净化，必须占用大量水资源。资料显示，用水量大、废气排放量大，也是集成电路制造行业污染排放的共同特点。此外，集成电路制造业还大量使用对环境破坏较大的有机物。

　　由此可见，在全球保护环境呼声高涨的共同背景下，对半导体行业的节能减碳要求也在水涨船高，这使得硅片企业们必须想出更多应对之道。

　　伴随庞大的对芯片产品的市场需求，中国的半导体产业正蓬勃兴起。围绕硅片领域的研发和生产制造，已成为中国半导体行业的重要领域，目前在科创板上市公司中，已出现沪硅产业、立昂微、弈斯伟、神工股份等一批硅片企业。

　　为了解国内硅片企业在节能减排方面的状况，《科创板日报》记者从科创板上市公司中，挑出沪硅产业和天岳先进这两家进行案例研究，通过公司官网、公开发布的ESG报告等信息，看看实际操作情况。

　　总的来看，这两家上市公司在减少温室气体排放、节约能源、使用清洁能源、进行清洁技术更新方面，都采取了一些积极举措：

　　比如在减少温室气体排放环节，针对酸碱废气的处理，沪硅产业“采用湿式洗涤塔处理酸碱废气，将洗涤液与废气中的污染物充分接触，以中和废气中所含的酸性、碱性污物，达标后再通过出口烟筒排至大气”；

　　天岳先进则是通过新技术带动废气减排，“采用先进的酸碱排风工艺，增强气液混流反应效率，提高处理效率; 针对车间生产过程排放的有机废气，结合活性炭吸附技术与喷淋塔水洗，实现有机废气高效清洁半岛bandao体育，多方式节能技改实现污染物排放总量有效降低”。

　　在节约能源环节半岛bandao体育，沪硅产业“建立了热力回收系统。新傲科技动力站装有3台热回收冷水机组，通过对原有冷却塔散出的热量，进行回收制成热水，并接到动力站热水供应系统中，可节约大量电能，减少二氧化碳的间接排放。报告期内，回收的热量总计约2400万千瓦时，相当于风冷热泵节省用电约800万千瓦时”。

　　沪硅产业还“积极开发清洁能源，推动光伏发电项目建设，太阳能发电量累计达 850 万千瓦时”。

　　天岳先进则积极公司节能减排文化建设，“推进推行无纸化办公，更新ERP,OA系统，形成绿色办公氛围，提供早晚班车、设置新能源车辆充电桩、发放绿色出行补助等多项措施，鼓励员工绿色出行”。

　　相较来看，沪硅产业在ESG报告的制定发布、官网细节条款等方面，做得更细致全面。不过，和台积电、意法半导体等行业相对领先公司相比，这几家公司在节能减排领域的探索，还处在比较早期阶段。

　　作为资本、人力、技术密集的高精密制造业，包括硅片企业在内的芯片行业公司，在技术创新引领时代方面，已经走在了前面。有能力者强，有心力者远。对芯片行业公司提出更高要求，相信不仅仅是一种心愿，也是环保时代对领先者的祝福和期待。