Terug naar insights

Deerns zet stappen op het gebied van duurzaamheid in Electronics

De moderne wereld is afhankelijk van halfgeleiders. Ze zijn aanwezig in vrijwel alle aspecten van ons leven.

Op persoonlijk niveau zorgen ze voor de werking van onze elektische auto’s. smartphones, laptops en vele apparaten in onze huizen en op het werk. Op maatschappelijk niveau zijn ze een onmisbaar onderdeel van vervoer, gezondheidszorg, financiële systemen, productie, bankieren en communicatie en vele andere sectoren.

Naarmate de wereldbevolking groeit en de technologieën evolueren, staat de halfgeleiderindustrie steeds meer onder druk om te voldoen aan een vraag waaraan de huidige productiecapaciteit niet kan voldoen. Waarschijnlijk neemt de grote vraag naar halfgeleiders niet snel af. Er moeten snel nieuwe productiefaciliteiten komen om aan deze vraag te kunnen voldoen. Bij Deerns komen samenwerking, innovatie en expertise samen om in deze behoefte te voorzien.

Duurzame uitdagingen

De vraag naar meer productiecapaciteit komt op een moment dat de halfgeleiderindustrie onder druk staat om productieprocessen te transformeren om te voldoen aan de huidige en toekomstige wet- en regelgeving op het gebied van milieu en duurzaamheid. Vanwege de toenemende kosten en schaarste van de grondstoffen die nodig zijn voor de productieprocessen is deze transformatie nog belangrijker.

Geintegreerde schakelingen (computerchips) zijn het resultaat van veel processtappen (vaak een paar honderd) die allemaal perfect moeten zijn om te komen tot een goed werkende chip. Er is geen ruimte voor fouten. Hoewel niet-duurzame processen dringend moeten worden vervangen door geschikte alternatieven, is het absoluut noodzakelijk dat het productieproces voor 100% effectief blijft.

Zes belangrijke uitdagingen

  • Energie: productieprocessen gebruiken veel energie, die steeds schaarser en duurder wordt. Om de emissiedoelstellingen te halen, moet het verbruik worden verminderd, energie worden teruggewonnen (heat recovery) en moeten hernieuwbare energiebronnen worden ingezet.
  • Broeikasgasemissies: in deze sector zorgen de uitstoot van kooldioxide van de ingekochte energie (elektriciteit en fossiele brandstoffen), perfluorkoolstoffen (PFK’s) en warmteoverdrachtsvloeistoffen (HTF’s) voor de CO2-voetafdruk van de productiefaciliteiten. Vermindering van de uitstoot van broeikasgassen is een van de belangrijkste doelstellingen van de halfgeleiderindustrie.
  • Water: productieprocessen en -faciliteiten gebruiken grote hoeveelheden water, waarvan een deel wordt hergebruikt, maar het  grootste deel in riolen of afwateringsnetwerken wordt geloosd. Water van goede kwaliteit is op industriële schaal steeds moeilijker te krijgen. Hergebruik en recycling van water zijn essentieel.
  • Gasschaarste: productieprocessen maken gebruik van zeldzame gondstoffen als bijvoorbeeld edelgassen zoals neon en helium. Door verstoringen in de toeleveringsketen zijn deze moeilijk te verkrijgen en erg duur.
  • Zeldzame metalen: grondstoffen als nikkel, kobalt en lithium zijn alleen verkrijgbaar in ontwikkelingslanden, waar vaak geen toezicht is op arbeid of gezondheid en veiligheid en waar kinderen worden uitgebuit. Dit maakt de levering van deze materialen omstreden en onbetrouwbaar.
  • Marketing: grote bedrijven die in hun producten veel gebruik maken van halfgeleiders, zoals Apple en Samsung, worden door hun aandeelhouders verplicht om de CO2-voetafdruk te verminderen om aan de eisen en verwachtingen van de samenleving te voldoen.

Deze uitdagingen vinden hun oorsprong in de hele toeleveringsketen van halfgeleiders. De productieprocessen zelf moeten dus worden aangepakt om niet-duurzame afhankelijkheden en praktijken effectief te verminderen of te vervangen. Dit geldt met name voor machines die bij de productie worden gebruikt. De leveranciers van dergelijke apparatuur moeten nieuwe processen en machines ontwikkelen die minder energie en minder broeikasgassen en chemicaliën verbruiken en tegelijkertijd de uitstoot en het schadelijke afval verminderen.

Geïntegreerde duurzame oplossingen

Deerns loopt al meer dan dertig jaar voorop op het gebied van duurzaamheid in Electronics. We hebben een schat aan kennis en ervaring opgebouwd die ons een unieke visie geven op het productieproces van halfgeleiders. We hebben, in samenwerking met onze klanten, grote vooruitgang geboekt op het gebied van certificering, warmteterugwinning en CO₂-neutrale gecontroleerde omgevingen zoals cleanrooms – allemaal zaken die een belangrijke impact hebben op het streven naar CO2-neutraliteit en duurzaamheid in de micro-elektronica.

Ons antwoord op de uitdagingen van onze klanten:

  • Masterplanning op lange termijn: locatieanalyse en situering van productiefaciliteiten die toegankelijk zijn en dicht bij water, energie en andere bronnen liggen.
  • Ontwerp van duurzame, toekomstbestendige productiefaciliteiten, geoptimaliseerd voor gebouwbeheersystemen.
  • Ontwerp en ontwikkeling van systemen voor vervanging, recycling en terugwinning van waardevolle grondstoffen zoals gassen, chemicaliën en proceswater die voorheen werden geloosd.
  • Het ontwerp van duurzame kritische productieomgevingen zoals energiezuinige cleanrooms en schone liften, de bijbehorende faciliteiten (HVAC) en nutsvoorzieningen en de gebruikte materialen.
  • Integratie van nieuwe systemen en optimale processen in de hele toeleveringsketen bij zowel greenfield- als brownfield-projecten.
" Deerns ontwerpt en implementeert een systeem om gassen te hergebruiken die in de EUV-machines worden gebruikt en na gebruik worden afgevoerd.
Reinier Richters Strategisch Adviseur Electronics

Circulariteit

Waterstofbrandstofcellen: Een van onze klanten in Nederland voorziet 85% van de chipfabrikanten in de wereld van alles wat ze nodig hebben – hardware, software en diensten. Deerns ontwerpt en implementeert een systeem om gassen te hergebruiken die in de EUV-machines worden gebruikt en na gebruik worden afgevoerd. Een van die gassen is waterstof, dat met behulp van brandstofcellen kan worden omgezet in elektriciteit. Met meer dan tien jaar ervaring met brandstofcellen wordt nu bekeken of deze innovatie in hun installatie kan worden toegepast. Zodra de technologie is beproefd en getest, kunnen wij deze leveren aan bedrijven verderop in de toeleveringsketen.

Hergebruik van zeldzaam neon: Een ander kritisch gas in de halfgeleiderproductie is neon. Tot voor kort werd meer dan de helft van alle neon ter wereld geproduceerd in de Oekraïne. Er is geen vervanging voor neon en door de stopzetting van de Oekraïense productie is neon nu erg schaars en duur. In reactie hierop heeft Deerns een zuiveringssysteem ontworpen waarmee het neongas dat in machines wordt gebruikt efficiënt en economisch kan worden hergebruikt, met een terugwinningspercentage van bijna 100% en een terugverdientijd van slechts één maand.

Grondstof- en bedrijfsefficiëntie: De toekomst van de halfgeleiderindustrie is gekoppeld aan innovaties die niet-duurzame afhankelijkheden verminderen. Bij Deerns werken we hard om onze klanten en hun klanten te helpen hun verbruik te verminderen, bestaande hulpbronnen te recyclen en te hergebruiken, te besparen op productiekosten, de bedrijfscontinuïteit te verbeteren en te voldoen aan de steeds strengere eisen op het gebied van milieu en veiligheid.

Let’s talk electronics

Reinier Richters

Strategisch adviseur

Array