将可持续性融入半导体制造

为低碳未来而设计

低碳设施设计不仅限于提高运营效率。它需要采取一种整体性方法，综合考虑隐含碳、材料选择、空间规划、公用设施配置以及满足长期需求的适应性建筑设计。 循环经济原则在此方法中发挥着核心作用，它将重点从“线性建造与废弃”模式转向设计能够最大限度减少浪费、延长资产寿命并尽可能实现再利用的设施。

“在半导体制造领域，可持续性成果在很大程度上早在设施投入运营之前就已经确定，”帕德玛贾解释道，“早期设计决策、公用设施的配置方式、材料的选择以及废物流的管理方式，将决定未来数十年的环境表现。这正是最大的机遇所在。”

在Exyte，这种理念转化为已部署的工程解决方案，这些方案优先考虑可量化的影响和长期可操作性。除了电气和冷却效率外，最关键的杠杆之一是减少来自蚀刻和腔室清洗操作的直接（范围1）工艺气体排放。

关键方法之一是将温室气体（GHG）减排整合到整体废气处理方案中，例如设计用于大规模处理高全球变暖潜能值全氟烃（PFCs）的集中式减排系统，这为传统的点式处理系统提供了可靠的替代方案，并使运营和维护规划更加高效。

新加坡首个在运营中的半导体制造工厂成功部署的集中式温室气体减排系统便是明证，该系统将PFCs排放量减少了约95%，并荣获了PMI新加坡分会颁发的2025年度“年度项目（POY）”金奖。

通过集成设计实现晶圆厂公用设施的脱碳

公用设施系统占半导体工厂环境足迹的很大一部分。配电和冷却基础设施是电力需求的主要来源，而工艺气体排放管理与减排系统对于减少制造过程中的直接温室气体排放至关重要。

因此，脱碳设计需要在效率与可靠性之间取得平衡。通过早期工程设计，可在施工开始前对不同的公用设施配置、冗余策略和节能方案进行评估。

帕德玛贾补充道：“Exyte采用虚拟调试和数字孪生技术，在实体调试前通过数字化手段对公用设施系统的性能进行模拟、集成和优化。这可以减少对传统人工调试技术的依赖，在缩短工期的同时，增强对系统在不同运行场景下行为表现的信心。”

遵循循环经济原则管理溶剂废弃物

虽然前端晶圆制造往往最受关注，但后端封装和组装工序也面临着独特的可持续性挑战。在这些环境中，溶剂的使用对于清洁和加工至关重要，但它会产生复杂的废物流，需要谨慎管理。

循环经济思维将溶剂废弃物重新定义为资源管理挑战，而非单纯的处置问题。若从一开始就将回收、再利用和替代策略纳入设施及工艺设计中，便能减少废弃物总量并降低环境影响。

将循环理念融入运营之外

可持续发展考量正日益超越日常运营范畴，延伸至建筑材料、模块化设计以及资产生命周期影响等方面。 Exyte的场外制造（OSM）设施模块可通过模块化、即插即用的理念，减少现场废弃物，并为未来分阶段扩建做好准备。4D建筑信息模型（BIM）支持数字化优化的施工规划与协调；此外，它还能在制造和安装前，及早检测系统与洁净室结构之间的冲突。

“在新加坡，长期土地利用效率和环境管理是国家优先事项，因此设计具有适应性的半导体设施既支持可持续发展，又增强了经济韧性，”帕德玛贾表示。能够随时间演进的设施，在保持快速发展的行业竞争力的同时，还能减少对环境的影响。

协作：可持续增长的催化剂

半导体制造中的可持续发展挑战无法孤立解决。整个生态系统（包括业主、工程师、供应商和监管机构）之间的协作对于加速进展至关重要。随着行业的持续发展，将这种协作方式扩展到低碳设计、循环经济和治理领域将至关重要。

由Exyte在新加坡交付的Siltronic FabNext工厂便是极具说服力的范例： 该项目获得了新加坡建设局（BCA）绿色标志金级认证，并荣获新加坡项目管理协会（SPMI）“年度项目奖”以及《新加坡商业评论》（SBR）2024年度“国际商业奖”工业建筑类奖项，既展现了世界一流的晶圆厂性能，又取得了令人信服的可持续发展成果。

在Exyte，可持续发展被系统化地纳入项目规划、设计和交付的全过程。随着客户期望的演变和技术的发展，可持续发展将继续成为Exyte所交付项目的核心驱动力。

这一理念以明确的绩效目标为指引，例如公司致力于在2040年前实现运营净零排放。这一承诺体现在以设计为导向、以工程为驱动的方法中——该方法从最早的规划阶段起，便将能源效率和循环经济理念融入设施设计，使客户在满足监管要求的同时，构建出具有韧性且面向未来的运营体系。