Сегодня, по оценкам, на производство интегральных схем приходится около 0,1 процента глобальных выбросов. Однако прогнозы показывают, что этот процент может увеличиться примерно до 1,5 к 2030 году, если полупроводниковый сектор останется пассивным, а другие секторы будут придерживаться Парижского соглашения.
При прогнозируемом ежегодном росте объема пластин на 8% и сопутствующем росте выбросов в результате увеличения сложности каждого поколения будущих технологий полупроводниковая промышленность должна активизировать свои действия, чтобы избежать неприемлемого увеличения своего экологического следа.
Большинство ведущих игроков на рынке полупроводников разделяют стремление стать полностью углеродно-нейтральными или нулевыми по выбросам углерода в период с 2030 по 2050 год.
Многие компании уже активно управляют своим углеродным следом и добились существенного прогресса в снижении своих выбросов. Тем не менее, поскольку почти 75% углеродного следа мобильного устройства приходится на его производство, ясно, что перед полупроводниковой промышленностью все еще стоят серьезные проблемы, связанные с достижением ее амбиций в области устойчивого развития.
Необходимо больше единообразия в сборе данных об устойчивом развитии и растущая прозрачность.
Эти проблемы потребуют целостного подхода, при котором сотрудничество по всей цепочке создания стоимости играет важную роль. Например, путем обмена данными о выбросах по всему производственному циклу и цепочке поставок.
В настоящее время некоторые компании сообщают о своих выбросах как часть своего дохода, в то время как другие делают это на основе объема производства пластин и так далее.
Необходимы более значительное единообразие в сборе данных об устойчивом развитии и отчетность, а также растущая прозрачность и открытость.
Поэтому неудивительно, что в основе imec программа устойчивых полупроводниковых технологий и систем (SSTS) лежит программная платформа imec.netzero, разработанная собственными силами.
Он функционирует как виртуальная фабрика, предоставляющая количественную оценку производства интегральных схем снизу вверх для различных технологий, в том числе будущих. Imec.netzero может выступать в качестве стандарта для оценки потребления энергии, использования воды, использования полезных ископаемых и выбросов парниковых газов, связанных с изготовлением настоящих и будущих логических КМОП-технологий.
Вскоре после того, как imec представила программу в конце 2020 года, она привлекла внимание Apple и быстро разрослась, включив в себя поставщиков оборудования и материалов, а также системных и беспроводных игроков.
В рамках SSTS imec намеревается проверить исходные данные и обогатить методы путем сравнительного анализа результатов платформы imec.netzero с сопоставимыми производственными данными литейных заводов и производителей интегрированных устройств (IDM).
Imec.netzero — это полезный инструмент для выявления, документирования и классификации наиболее серьезных проблем, существующих в отрасли.
Тем не менее, мнение отрасли необходимо для выявления других экологических проблем, которые не поддаются анализу из-за их сложности, определения практических решений этих проблем и оценки их актуальности/выполнимости для отрасли.
Чтобы продвигать такие практические решения, imec будет работать с поставщиками материалов и оборудования, IDM и литейными заводами, чтобы разработать отраслевые решения, которые снижают воздействие на окружающую среду при сохранении производительности.
В этом контексте фабрика imec действует как экспериментальная среда для проведения некоторых первоначальных экспериментов и оценок.
Тесное взаимодействие с участниками полупроводниковой экосистемы позволяет imec находить общие знаменатели и устанавливать приоритеты.
Среди основных целей программы SSTS — выявление процессов с высоким уровнем воздействия на логику и память с точки зрения потребления электроэнергии, выбросов парниковых газов и использования воды.
С точки зрения потребления электроэнергии переход на возобновляемые источники энергии сопровождается целенаправленными усилиями по повышению энергоэффективности каждого этапа процесса и используемого оборудования.
Что касается парниковых газов, процессов очистки и травления, в которых используется NF3который имеет потенциал глобального потепления в 17 000 раз выше, чем CO2являются очевидной целью.
А программа смотрит спецификацию в целом. Как и в случае с каждым технологическим узлом, в уравнение обычно входят редкие и экзотические материалы, печально известные тем, что их извлечение из земной коры требует значительного количества энергии.
Проект определяет процессы с высоким уровнем воздействия на логику и память с точки зрения потребления электроэнергии, выбросов парниковых газов и использования воды.
Некоторыми из конкретных результатов программы являются публикация руководящих принципов для заинтересованных сторон программы, разработка конкретной дорожной карты для помощи в достижении нулевого уровня выбросов в отрасли, определение новых стандартов экологической оценки в полупроводниковой промышленности и обмен знаниями и данными высокого уровня с научными кругами. сообщество и более широкая общественность.
Однако основная проблема, по-видимому, не техническая, а заключается в том простом факте, что время может быть самым дефицитным ресурсом из всех.
