在半导体制造业优化温室气体排放量化和评估减缓效率

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 气候变化 气候变化
• 工业生态学 工业生态学

背景情况:

• 来自半导体制造的化温室气体 (F-GHG) 是一个日益严重的气候问题.
• 关于F-GHG排放和减排的局部数据有限,阻碍了有效的气候战略.

研究的目的:

• 为半导体行业的F-GHG排放制定一个改进的会计模型.
• 评估各种减排策略的减缓潜力.
• 为上海半导体行业提供本地化排放数据.

主要方法:

• 开发了一种增强的会计模型,包括新的排放源,并通过实验测量了破坏和清除效率 (DREs).
• 基于晶圆尺寸和工艺类型的确定的气体使用系数.
• 将该模型应用于2022年的上海半导体行业,并根据不同情景预测到2035年的排放量.

主要成果:

• 估计2022年上海半导体行业的二氧化碳排放量为3.35万,其中工艺气体和电力是主要贡献者.
• 测量DREs导致排放估计比IPCC默认值高7.4-23.0倍,这表明当前标准严重低估.
• 间接排放的份额随着晶圆尺寸的增加而增加,而血减排显示出高的DREs,但产生了NOx副产品.

结论:

• 在半导体行业,本地化会计模型对于准确的F-GHG评估至关重要.
• 通过加强气体减排和低碳电力,可以实现显著的排放减少 (37.49-77.69%).
• 未来的战略必须解决直接的工艺气体排放和间接的电力相关排放,考虑减排技术的副产品.