[ad_1]
//php echo do_shortcode(‘[responsivevoice_button voice=»US English Male» buttontext=»Listen to Post»]’) ?>
Los fabricantes de chips del mundo no están cumpliendo el objetivo internacional de lograr cero emisiones netas de carbono para 2050, dijeron expertos al EE Times. El primer hito es que las emisiones alcancen su punto máximo en 2025 y luego disminuyan de manera constante, dijo uno.
Un consorcio fundado hace unos años por la asociación de la industria de chips SEMI y la organización de investigación y desarrollo Interuniversity Microelectronics Center (imec) se ha fijado el objetivo de alinear a los fabricantes de chips del mundo y su ecosistema con el objetivo de calentamiento global de 1,5 grados Celsius fijado. en el Acuerdo de París las emisiones de CO2 alcanzarán cero emisiones netas alrededor de 2050.
El consorcio ha reunido a casi 90 empresas de los 3.000 miembros de SEMI que se han comprometido a reducir las emisiones.
«Creo que tenemos todos los actores que necesitamos para marcar la diferencia», dijo Mousumi Bhat, vicepresidente de programas de sostenibilidad de SEMI. “Estoy muy impresionado por el coraje que han demostrado estas empresas al decir: ‘Sí, queremos resolver este problema juntos’, porque normalmente no se ve algo así». Todos valoramos la propiedad intelectual que generamos. , pero en términos de sostenibilidad fue muy refrescante ver cómo las empresas quieren trabajar juntas”.
El año pasado, la industria de fabricación de chips utilizó 340 teravatios-hora de electricidad, alrededor del 1,3% de la demanda mundial, dijo Bhat. Ese porcentaje sigue creciendo, añadió.
El primer hito en materia de sostenibilidad se producirá en 2025, cuando las emisiones de la industria de chips deberían alcanzar su punto máximo y disminuir de manera constante, dijo Bhat. Uno de los objetivos es reducir las emisiones a la mitad de los niveles de 2019 para 2030.
Otros tienen menos confianza.
La principal prioridad para la industria de los chips es realizar una transición completa a la energía renovable como fuente de energía, dijo Sri Samavedam, vicepresidente senior de tecnologías CMOS de imec. Los centros de fabricación de chips en islas donde es difícil construir plantas de energía solar y eólica deben depender en gran medida de combustibles fósiles para generar electricidad.
«El acceso a la energía renovable es un desafío, por lo que sus fábricas en Singapur y Taiwán serán un problema», afirmó.
Las islas de todo el mundo donde están ubicadas las fábricas no tienen el “lujo” de instalar paneles solares o granjas solares, dijo Bhat: “Estoy hablando de Singapur, Taiwán y Japón. Estos son países con una superficie terrestre limitada”.
Ningún fabricante de chips puede depender únicamente de la energía eólica y solar para alimentar sus fábricas, añadió Bhat. “Si dependes de la energía solar y de repente es un día nublado, estás arruinado. Cualquier corte de energía genera millones de dólares en pérdidas dentro de una cadena de suministro o dentro de una fábrica”.
El hidrógeno y los pequeños reactores nucleares modulares se consideran fuentes de energía más fiables y respetuosas con el medio ambiente, afirmó.
«El coste por unidad de energía sigue siendo mucho mayor que el de los combustibles fósiles tradicionales», añadió. «Es necesario acabar con todo esto».
Productos químicos y gases
Otro objetivo se refiere a insumos como productos químicos y gases. En el proceso de fabricación se utilizan gases de efecto invernadero extremadamente destructivos, que a veces se liberan a la atmósfera, especialmente en las fábricas más antiguas.
Las fábricas construidas en los últimos cinco años tienen sistemas de control de emisiones que queman la mayoría de los gases para convertirlos en componentes inofensivos, dijo Samavedam. “Todavía hay una pequeña fracción que llega a la atmósfera. Estamos haciendo lo mejor que podemos, pero todavía hay formas de escapar y tenemos que trabajar en eso”.
Otro desafío es alinear proveedores de equipos, servicios y materiales de fabricación.
«Una fábrica de semiconductores es muy complicada», afirma Cedric Rolin, director de programas de imec. “Están llegando enormes cantidades de productos químicos y hay un inventario muy grande. Las cifras que se tienen, todas las estimaciones, por lo general están lejos de ser completas”.
Los fabricantes de chips deben trabajar con proveedores de productos químicos para desarrollar nuevos procesos que no afecten el rendimiento o el rendimiento de los chips, «porque eso nadie se lo va a perder», afirmó Samavedam.
Como ejemplo, cita el NF3 (trifluoruro de nitrógeno), que se utiliza a menudo en la limpieza de cámaras.
El peor infractor en una fábrica es el SFX (espirofluoroxanteno), que normalmente se utiliza para el grabado profundo del silicio. SFX tiene un potencial de calentamiento global de aproximadamente 26.000, lo que significa que un kilogramo liberado a la atmósfera equivale a liberar 26.000 kilogramos de CO2.
«Esas son cifras realmente altas», dijo Rolin. «Es realmente importante destruir estos gases de efecto invernadero antes de que se emitan».
Se necesitarán años para que cambie la cadena de suministro de chips, dijo Samavedam.
«Aún queda mucho trabajo por hacer para que dentro de 10 años podamos decir que estamos marcando la diferencia».
A medida que las fábricas del mundo cambien a energías renovables e instalen nuevos sistemas para reducir los gases de efecto invernadero, la industria aún no alcanzará los objetivos de sostenibilidad, afirmó. «Parece sombrío, pero espero que la gente sea consciente y tome medidas».
Equipo electronico
Aún así, los expertos dicen que hay un problema mayor. Pocos se atreven a estimar las emisiones de CO2 de dispositivos que utilizan semiconductores como centros de datos, dispositivos de criptomonedas o dispositivos de juego. Este problema involucra lo que se conoce como “efecto rebote”, dijo Rolin. La eficiencia cada vez mayor de los productos electrónicos como los teléfonos inteligentes genera una mayor demanda y, por tanto, una mayor contaminación ambiental.
Ciertamente, la electrónica puede acelerar el uso de energía verde en elementos como paneles solares y redes inteligentes.
«Muchas de las soluciones de energía renovable propuestas requieren electrónica», dijo Rolin.
Sin embargo, sigue teniendo dudas sobre el impacto neto de los dispositivos electrónicos en el medio ambiente.
«Sería muy complejo caracterizar nuestro sistema como parte de la solución», afirmó. “Necesitamos hacer una lista completa de todas las tecnologías que ayudarán y luego comenzar a caracterizarlas. Realmente es una cantidad gigantesca de trabajo”.
Equipo UVE
Si bien las herramientas de litografía EUV a menudo se mencionan como grandes consumidores de energía en una fábrica, también ayudan a ahorrar energía, dijo Rolin.
«El EUV es en realidad un gran consumidor de electricidad», afirmó. “Es más de 1 megavatio [per tool]que es aproximadamente diez veces mayor que el consumo de energía típico de los dispositivos semiconductores”.
Normalmente, un paso EUV puede eliminar los múltiples pasos de los dispositivos DUV más antiguos, y eso reduce el consumo de energía, dijo.
“Por ejemplo, antes de EUV, había múltiples patrones en los que se utilizaban tres litografías DUV seguidas para definir una dimensión específica en el rango nanométrico. Con EUV hay que grabar menos, limpiar menos y ahorrar muchos otros pasos”.
Aún así, el efecto rebote se activa cuando se utiliza EUV para fabricar chips con las densidades de transistores más altas, dijo. “Mi chip de 2 nm hace mucho más que mi chip de 5 nm, así que puedo hacerlo más pequeño. Ese no es el caso. No hacemos las patatas fritas más pequeñas. Simplemente los haremos del mismo tamaño. Sólo que más fuerte”.
mejora
Algunos de los principales fabricantes de chips del mundo están renovando sus esfuerzos.
Intel se compromete a lograr emisiones netas cero en todas sus operaciones globales para 2040, con un objetivo provisional de uso 100 por ciento de energía renovable para 2030.
Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) avanzó en septiembre su objetivo de adoptar energía 100% renovable para todas las operaciones globales de 2050 a 2040. La energía provendrá de fuentes renovables, revisando el objetivo anterior del 40%.
Samsung dijo que la segunda fundición más grande del mundo cumplió su objetivo de introducir energía 100% renovable en todas las ubicaciones de EE. UU. y China en 2019. La compañía anunció planes para introducir energías renovables en todos los mercados internacionales donde opera, excepto Corea del Sur, en 5 años.
Puede encontrar un enlace a un artículo relacionado del que SEMI es coautor con Boston Consulting Group aquí.
[ad_2]