Arbeitskreis Umweltschutz und Arbeitssicherheit in deutschen Halbleiterfertigungen

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1 Bericht zur Selbstverpflichtung der Halbleiterhersteller mit Produktionsstätten in der Bundesrepublik Deutschland zur Reduzierung der Emissionen bestimmter fluorierter Gase. Arbeitskreis Umweltschutz und Arbeitssicherheit in deutschen Halbleiterfertigungen

2 Inhalt Einführung Jährliche Berichterstattung der PFC-Emissionen Verwendung von PFCs in Halbleiterprozessen 3.1 Plasma-Ätzen (Plasma Etching) 3.2 Chemical Vapour deposition (CVD)/Kammereinigung 3.3 Testen von Leistungshalbleitern (Wafer Testing) Reduktionsmöglichkeiten der PFC-Emissionen 4.1 Reduktion: Effektiverer Einsatz der Prozessgase 4.2 Substitution von Prozessgasen Einsatz von Prozessgasen mit niedrigerem Treibhauspotential Wechseln auf Prozessgase, die sich besser nachbehandeln lassen 4.3 Recycling und Wiederverwendung der Gase 4.4 Abluftreinigung: Nachbehandlung der mit fluorierten Gasen kontaminierten Abluft PFC-Emissionen 5.1 Daten 5.2 Bewertung Zusammenfassung Tabellen und Abbildungen Abkürzungen Quellenangabe für Abbildungen

3 Einführung 1. Einführung Die Bedeutung von Halbleiterbauelementen als technische Wegbereiter einer modernen Gesellschaft nimmt immer weiter zu. Sie sind inzwischen unverzichtbare Produkte in nahezu allen Bereichen des täglichen Lebens. Die Anwendungsgebiete erstrecken sich von Fahrzeugtechnik, Haushaltsgeräten und Industrieanwendungen über Medizintechnik bis hin zu Beleuchtungssystemen sowie Kommunikations- und Unterhaltungselektronik. Sie ermöglichen hierfür energieeffiziente Lösungen, Systeme und Produkte und leisten dadurch einen wesentlichen Beitrag zum verantwortungsvollen Umgang mit den natürlichen Ressourcen. Halbleiter-Bauelemente 1) erlauben als zentrale Steuereinheit, das Verbrauchsverhalten von elektrischen Kleingeräten bis hin zu großindustriellen Anlagen besser den jeweiligen Anforderungen anzupassen und die Leistungsaufnahmen zu optimieren. Somit ermöglichen sie, die Energieaufnahme von elektronischen Verbrauchern ohne Komfortverlust für die Nutzer zu reduzieren. Energieeinsparung ohne Verzicht auf die Errungenschaften der industriellen Gesellschaft ist nur durch konsequenten Einsatz hochinnovativer Technologien der Mikroelektronik möglich. Die Halbleiterindustrie übt auch einen enormen Einfluss auf eine Vielzahl von anderen Wirtschaftszweigen aus. Sie stellt damit eine Schlüsselindustrie mit derzeit ca direkt Beschäftigten und ca indirekt Beschäftigten in der Bundesrepublik Deutschland dar. Die Halbleiterbranche ist in höchstem Masse kapital- und entwicklungsintensiv und sieht sich einem zunehmenden globalen Wettbewerb gegenüber. Die Halbleiterproduzenten unternehmen seit Jahren große Anstrengungen, u.a. die Emissionen klimawirksamer per- und teilfluorierter Gase 2) zu reduzieren. Obgleich die Halbleiterindustrie nur einen Anteil von 1,1 % 3) (Anteil an den Gesamtemissionen dieser Gase) der in der Selbstverpflichtung genannten fluorierten Gase in Deutschland emittiert, werden seit ca. 15 Jahren intensive Entwicklungsarbeiten auf nationaler und internationaler Ebene betrieben 4), die Emissionen zu reduzieren. Unter Perfluorinated Compounds (PFC) werden von der Halbleiterindustrie abweichend von der Definition im Kyoto-Protokoll perfluorierte Kohlenstoffverbindungen mit hohem Treibhauspotential (GWP, Global Warming Potential) sowie SF 6 und NF 3 5) verstanden. Von der Selbstverpflichtung der deutschen Halbleiterhersteller sind folgende PFC betroffen: Trifluormethan (CHF 3 ), Tetrafluormethan (CF 4 ), Hexafluorethan (C 2 F 6 ), Octafluorpropan (C 3 F 8 ), Octafluorcyclobutan (C 4 F 8 ), Stickstofftrifluorid (NF 3 ), Schwefelhexafluorid (SF 6 ). Die entsprechenden GWP, seit 2007 gültig, sind in nachfolgender Tabelle enthalten: PFC C 2 F 6 CF 4 CHF 3 SF 6 NF 3 C 3 F 8 C 4 F 8 GWP Tabelle 1: GWP (2007) von perfluorierten Gasen 6) 1) Aus der Broschüre des ZVEI: Mikroelektronik macht Energie intelligent; ) Anlehnung an das europäische Memorandum of Agreement 3) Dr. Winfried Schwarz, Emissionen fluorierter Treibhausgase in Deutschland 2009; Endbericht zum Forschungsvorhaben Inventarermittlung der F-Gase 2009 Daten von HFKW, FKW und SF 6 für die nationale Emissionsberichterstattung gemäß Klimarahmekonvention für das Berichtsjahr 2009; Dezember 2010; Öko Recherche Büro für Umweltforschung und -beratung GmbH Frankfurt am Main 4) Fluorierte Treibhausgase in Produkten und Verfahren, Bericht des Umweltbundesamtes, ) Obwohl NF 3 noch nicht im Kyoto-Protokoll aufgeführt ist, werden von der HL-Industrie die entsprechenden Emissionen gemeldet 6) 2007 wurden durch den WSC die Umrechnungsfaktoren Global Warming Potentials (=GWP) gemäß dem IPCC-Assessment Report aus dem Jahre 2007 neu festgelegt; diese sind derzeit von den Vertragsstaaten des Kyoto-Protokolls noch nicht anerkannt 3

4 Jährliche Berichterstattung 2. Jährliche Berichterstattung der PFC-Emissionen Alle unterzeichnenden Halbleiterhersteller der PFC-Selbstverpflichtung sind nach DIN EN ISO 14001:2005 zertifiziert. Diese internationale Norm für Umweltmanagementsysteme beinhaltet die Prüfung der Reduzierung der Umweltauswirkungen der zertifizierten Unternehmen durch einen externen akkreditierten Gutachter. Hierzu zählt unter anderem die Auditierung der Umweltziele der Unternehmen und somit auch der freiwilligen Selbstverpflichtung einschließlich der zu Grunde liegenden Daten. Die Erfassung der betroffenen PFC-Emissionen erfolgte jährlich in Anlehnung an die Datenerhebung der ESIA (European Semiconductor Industry Association) durch die in Deutschland produzierenden Halbleiterhersteller. Das Monitoring der Emissions-Daten bezieht sich auf die kumulierten Emissionen der Einzelstoffe. Die Daten wurden dem Fachverband Electronic Components and Systems (ECS) im ZVEI durch die beteiligten Unternehmen zur Verfügung gestellt. Die Ermittlung der absoluten Emissionen der fluorierten Gase erfolgte durch Anwendung der Tier 2 Good Practice Method des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) für die Halbleiterindustrie. Die Daten wurden der Regierung der Bundesrepublik Deutschland - vertreten durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) - jährlich, jeweils zum 1. Juni des Folgejahres, durch den Fachverband ECS im ZVEI zur Verfügung gestellt. Einblick in die Daten kann nach vorheriger Absprache mit dem Fachverband ECS im ZVEI erfolgen. Nachfolgende Tabelle zeigt eine Übersicht aller Produktionsstätten der meldenden Halbleiterunternehmen in Deutschland 1995, 2004 und 2010: Firma Produktionsstätten Elmos Semiconductor AG Dortmund Dortmund Dortmund Facility Service GmbH Heilbronn Heilbronn Heilbronn (Telefunken) GLOBALFOUNDRIES (AMD) Dresden (AMD) Dresden Infineon Technologies AG Landshut Silicon Foundry GmbH (Renesas Semiconductor Europe GmbH) Regensburg, München (Perlach, Balanstrasse), Warstein Landshut Regensburg, München (Perlach, Balanstrasse), Warstein, Dresden Landshut Regensburg, Warstein, Dresden Landshut MICRONAS GmbH Freiburg Freiburg Freiburg NXP Semiconductors Germany GmbH (Philips Semiconductors GmbH) Hamburg, Böblingen Hamburg, Böblingen Hamburg Robert Bosch GmbH Reutlingen Reutlingen Reutlingen Texas Instruments Deutschland GmbH Freising Freising Freising Vishay Siliconix Itzehoe GmbH Heilbronn Heilbronn, Freiburg, Itzehoe Heilbronn, Itzehoe X-FAB Semiconductor Foundries AG (mit ZMD) Erfurt Erfurt Erfurt, Dresden ZMD Zentrum Mikroelektronik Dresden AG Dresden Dresden Tabelle 2: Übersicht aller Produktionsstätten der meldenden Halbleiterunternehmen in Deutschland 1995, 2004 und

5 Jährliche Berichterstattung Schleswig-Holstein Hamburg Mecklenburg-Vorpommern Bremen Niedersachsen Berlin Brandenburg Sachsen-Anhalt Nordrhein-Westfalen Hessen Thüringen Sachsen Rheinland-Pfalz Saarland Abbildung 1: Standorte der deutschen Halbleiterindustrie; Stand 2010 Bayern Baden-Würtemberg Die Berechnung der PFC-Emissionen erfolgt nach der Tier 2 Methode. Die Formel hierfür lautet 7) : Emissionen an PFC i = PFC i *(1-h) [(1-C i )(1-A i )*GWP i + B i *GWP CF4 *(1-A CF4 )] Emissionen an PFC i = Gesamtemissionen in Millionen metrischen 8) Tonnen CO 2 -Äquivalenten h = Anteil des im Behältnis verbleibenden Gases i PFC i = Einkaufsmenge Gas i = kgs i kgs i = Einkaufsmenge Gas i in kg GWP i = Treibhauspotential von Gas i bezogen auf 100 Jahre C i = durchschnittlicher Umsetzungsfaktor an Gas i (Durchschnitt für alle Ätz- und CVD-Prozesse) C i = 1-EF i EF i = durchschnittlicher Emissionsfaktor an Gas i (Durchschnitt für alle Ätz- und CVD-Prozesse) B i = Masse an gebildetem CF 4 pro Masseneinheit an umgewandeltem PFC i A i = Anteil an PFC i, zerstört durch Abgasreinigung = a i,j *V a A CF4 = Anteil an CF 4, (aus Umwandlung aus PFC i ) welches durch Abgasreinigung zerstört wird = a CF4j *V a a i,j = mittlere Reinigungseffizienz der Abgasreinigungsanlage j Gas i a CF4 = mittlere Reinigungseffizienz der Abgasreinigungsanlage j für CF 4 V a = Anteil an Gas i das der Abgasreinigung zugeführt wird Die genutzte Methode gibt festgelegte Werte vor für: den in der Gasflasche verbleibenden Anteil des Gases die Umsetzung des Gases im Prozess der Anteil des PFC, der im Prozess zu CF 4 umgesetzt und als dieses emittiert wird der Anteil der in einer soweit vorhanden PFC-Abluftreinigungsanlage zerstört wird Die nach Tier 2 berechneten Emissionen werden von Kohlendioxid- in Kohlenstoff-Äquivalente (MTCE: Metric Tons Carbon Equivalent) umgerechnet und an den ZVEI übermittelt. Dabei beträgt ein CO 2 -Äquivalent das 3,66-fache eines C-Äquivalentes. D.h.: MTCE * 3,66 = Metric Tons CO 2 -Äquivalent. 7) IPCC Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas, Inventories, (IPCC 2001) 8) Zur Unterscheidung von anderen Tonnen-Definitionen wird die Tonne, die gleich 1000 kg ist, auch als metrische Tonne bezeichnet. 5

6 Verwendung von PFCs 3. Verwendung von PFCs in Halbleiterprozessen Abbildung 2: Strukturformel von CF 4 In der Halbleiterfertigung werden hauptsächlich in folgenden Prozessen und Prozess-Schritten PFC-Gase eingesetzt: 3.1 Plasma-Ätzen (Plasma Etching) Die heutigen Technologien in der Elektronik benötigen sehr kleine Strukturen, um die modernsten Anwendungsbereiche der Halbleiter-Bauelemente zu realisieren. Die Dimensionen dieser Strukturen liegen nicht nur im Mikrobereich, sondern auch im Nanobereich. Beim Plasma-Ätzen (Trockenätz-Verfahren) einem Schlüsselprozess der Halbleiterherstellung wird die Oberfläche der Silizium-Scheiben (Wafer) mit Hilfe der verwendeten Ätzgase behandelt und dadurch strukturiert. Diese sensible und komplexe Ätztechnik setzt voraus, dass sowohl das Ätzmittel als auch die entstehenden Ätzprodukte gasförmig sind. Als Ätzgase werden Verbindungen wie z.b. CF 4, NF 3, SF 6, CHF 3 und C 2 F 6 eingesetzt. Die notwendige Energie, um mit dem Substrat reagieren zu können, liefert ein hochfrequentes Feld, in dem die Gase ionisiert und in reaktive Teilchen gespalten werden (Plasma). Die entstehenden Gase werden mittels Vakuum aus der Reaktionskammer abgesaugt und gezielt der Produktionsabluft zugeführt. Abbildung 3: Strukturierte Si-Oberfläche in stark vergrößerter Darstellung 6

7 Verwendung von PFCs 3.2 Chemical Vapour Deposition (CVD)/Kammerreinigung Oftmals werden in der Halbleitertechnologie Schichten benötigt, die nicht aus dem Siliziumsubstrat erzeugt werden können. Eine Methode zur Herstellung von verschiedenen Schichten auf der Waferoberfläche ist die Abscheidung aus der Gasphase (CVD). In den CVD-Prozessen werden auf den Wafern dielektrische oder metallische Schichten aufgebracht. Dabei bleiben technologisch bedingt Anteile des abzuscheidenden Materials an der Innenseite der Vakuumkammern haften. Vakuumkammern, in denen Stoffe aus der Gasphase abgeschieden werden, müssen daher zur Vermeidung von Partikelbildung periodisch gereinigt werden. Dazu werden fluorhaltige Gase, wie z.b. C 2 F 6, C 3 F 8 oder NF 3 eingesetzt. Aus diesen Stoffen werden in einem Plasma reaktive Fluorradikale erzeugt, die den eigentlichen Reinigungsprozess bewirken. Die CVD-Kammerreinigung ist die größte Quelle für PFC-Emissionen. Bei der Kammerreinigung werden ca % der Gesamtemissionen einer Halbleiterproduktion emittiert. Abbildung 4: Technische Darstellung einer CVD Anlage 3.3 Testen von Leistungshalbleitern (Wafer Testing) Beim Testen von Leistungshalbleitern (Lebensdauertest) wird SF 6 aufgrund seiner Eigenschaften (chemisch inert) als Schutzgas eingesetzt um einen Spannungsüberschlag zu verhindern. Es verhindert die elektrische Entladung und damit die Zerstörung der Halbleiterchips. 7

8 Reduktionsmöglichkeiten 4. Reduktionsmöglichkeiten der PFC-Emissionen Bei der Reduzierung der PFC-Emissionen folgt die Halbleiterindustrie in Deutschland folgendem hierarchischen Prinzip: 1. Reduktion 2. Substitution 3. Wiederverwendung/ Recycling und 4. Abluftreinigung 4.1 Reduktion: Effektiverer Einsatz der Prozessgase PFC sind chemisch reaktionsträge Gase. Diese Eigenschaft nimmt bei Kohlenstoff-Homologen mit zunehmender Kohlenstoffzahl ab. Daher werden in zunehmendem Maße PFC mit höherer Kohlenstoffzahl in der Halbleitertechnik verwendet, um die Einsatzmenge zu reduzieren: Beispiel: Der Umsetzungsfaktor von CF 4 im Prozess beträgt ca. 20 %, der von C 3 F 8 ca. 60 %. Ein weiteres Beispiel für eine erfolgreiche Prozessoptimierung ist die Einführung der Remote Plasma Clean Technologie mit NF 3. Dadurch erhöht sich der Umsetzungsfaktor von ca. 50 % auf ca. 99 %. Bei der Remote Plasma Clean Technologie wird das eingesetzte NF 3 durch eine externe Plasmaquelle in Fluorradikale zerlegt, die dann sofort in die CVD Kammern gelangen und dort nur so viel Energie besitzen um die Si-haltigen Verbindungen in SiF 4 umzuwandeln. Da keine Rekombination von PFCs möglich ist, kann der Remote Clean Prozess als PFC-emissionsfrei angesehen werden. 4.2 Substitution von Prozessgasen Einsatz von Prozessgasen mit niedrigerem Treibhauspotential Durch die Umstellung von PFC-Gasen mit hohem Treibhauspotential auf Gase mit niedrigerem Treibhauspotential wird eine Reduktion der PFC-Emissionen erreicht. Beispiel: Ersatz von C 2 F 6 (GWP ) durch C 3 F 8 (GWP 8.830). Diese Prozessumstellungen werden in einem aufwändigen Verfahren mit verschiedenen Prozesstests und anschließender Qualifikation des veränderten Produktionsverfahrens realisiert. Aufgrund der Komplexität der Halbleiterprozesse ist ein Wechsel von Prozessgasen technisch nicht in jedem Fall durchführbar Wechseln auf Prozessgase, die sich besser nachbehandeln lassen Durch den Wechsel auf Prozessgase mit höherer Reaktivität (siehe 4.1) ergibt sich automatisch auch eine effektivere Umsetzung in Abluftreinigungsanlagen. 4.3 Recycling und Wiederverwendung der Gase Aufgrund der hohen Reinheitsanforderungen an die Prozessgase für die Halbleiterfertigung konnte vor allem aus Gründen der Prozesssicherheit eine Implementierung in die Serienproduktion bisher nicht realisiert werden. 8

9 Reduktionsmöglichkeiten 4.4 Abluftreinigung: Nachbehandlung der mit fluorierten Gasen kontaminierten Abluft Die technischen Möglichkeiten der Abluftreinigung von PFC-haltiger Abluft waren zu Beginn des Berichtszeitraums beschränkt und wurden nur in wenigen Halbleiterfirmen erprobt. Die am Markt erhältlichen Anlagen hatten einen geringen Wirkungsgrad. Durch intensive Forschung und Entwicklung sowie erhebliche Investitionen sind effiziente Abluftreinigungsanlagen heute etablierter Stand der Technik für die Behandlung PFC-haltiger Abluft mit Wirkungsgraden von bis zu 99 %. Der gezielte Einsatz von Abgasreinigungsanlagen zur Nachbehandlung PFC-haltiger Abluft hat somit inzwischen einen erheblichen Einfluss auf die Reduzierung der absoluten PFC Emissionen. Abbildung 5: Schema eines Brenner/Wäschersystems 9

10 PFC-Emissionen 5. PFC-Emissionen 5.1 Daten Den Verlauf der Emissionswerte der deutschen Halbleiterindustrie von 1995 bis 2010, berechnet nach der Tier2-Methode, zeigt folgende Tabelle. Für die Berechnung werden durch den WSC die Umrechnungsfaktoren Global Warming Potentials (=GWP) gemäß dem IPCC Third Assessment Report aus dem Jahre 2007 zu Grunde gelegt. PFC-Emission in MTCE (Metric Tons Carbon Equivalent) Gase GWPi* ab 2007 Jahr C 2 F CF CHF SF NF C 3 F C 4 F * Ab 2007 Verwendung neuer GWP; Quelle: IPCC, 2007: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Tabelle 3: Emissionswerte der deutschen Halbleiterindustrie von 1995 bis Total [MTCE] Total [CO 2 - Äquiv. in t] Total Emission in Metric Tons Carbon Equivalent (MTCE) C 4 F 8 C 3 F 8 NF 3 SF 6 CHF 3 CF 4 C 2 F Basis 1995: Ziel: Ist: Abbildung 6: Absolute PFC-Emissionen der Jahre 1995 bis 2010 in MTCE 0 10

11 PFC-Emissionen 5.2 Bewertung Für die Bewertung der erfolgreichen Emissionsreduzierung im Berichtszeitraum von 1995 bis 2010 sind sowohl die absoluten Emissionen als auch normierten Werte dargestellt. Die absoluten PFC-Emissionen sind von 1995 bis 2010 um 47 % gesunken (siehe Abb. 6). Damit hat die deutsche Halbleiterindustrie das vereinbarte Emissionsziel deutlich erreicht. Durch die erfolgreiche Umsetzung der umfangreichen und anspruchsvollen Maßnahmenpläne in den Mitgliedsfirmen wurde das in der PFC-Selbstverpflichtung festgelegte Emissionsziel erreicht. Produzierte Waferfläche [m 2 ] Abbildung 7: Produzierte Waferfläche 1995 und 2010 in m 2 0 Die produzierte Waferfläche hat sich von 1995 bis 2010 nahezu verdreifacht (siehe Abb. 7). NER [MTCE pro m 2 Waferfläche] 2,5 2 1,5 1 0, Abbildung 8: Normierte Emissionsrate (NER) 1995 und 2010 angegeben in MTCE/m 2 Waferfläche 11

12 PFC-Emissionen Betrachtet man die PFC-Emissionen bezogen auf die produzierte Waferfläche, werden die Anstrengungen der deutschen HL-Industrie zur Verminderung der PFC-Emissionen deutlich. (siehe Abb. 8). Unter der Berücksichtigung der Zunahme der Komplexität in der Fertigung der Halbleiterprodukte und dem damit verbundenen Anstieg an Prozessschritten, d.h. den erhöhten Verbrauch der eingesetzten Gase, würde sich die durch die Halbleiterhersteller erreichte Reduzierung der PFC-Emissionen noch wesentlich deutlicher abzeichnen. Die Reduzierung der PFC-Emissionen konnte durch die beschriebenen Prozessoptimierungen und den Einsatz von Abluftreinigungsanlagen erreicht werden. Vergleich der PFC-Emissionen 1995 und 2010 mit und ohne Abgasreinigung jeweils MTCE mit ARA 1995 ohne ARA 2010 mit ARA 2010 ohne ARA 0 Abbildung 9: Einfluss der Abgasreinigungsanlagen (ARA) auf die PFC Emissionen in MTCE; die jeweiligen MTCE-Werte ohne ARA für 1995 und 2010 wurden auf theoretischer Basis berechnet, die jeweiligen MTCE-Werte mit ARA sind die tatsächlich emittierten Werte. Die Darstellung in Abbildung 9 zeigt deutlich die Reduzierung der PFC-Emissionen durch eingesetzte Abgasreinigungstechnologien. Die Emissionen im Jahr 1995 betrugen MTCE ( MT CO 2 -Äquivalent), ohne Abgasreinigung hätten die Emissionen MTCE ( MT CO 2 -Äquivalent) betragen. Im Jahr 2010 betrugen die PFC-Emissionen MTCE ( MT CO 2 -Äquivalent), ohne installierte Abgasreinigungsanlagen würden die Emissionen jedoch bei MTCE ( MT CO 2 -Äquivalent) liegen. 12

13 Zusammenfassung 6. Zusammenfassung Ausgehend vom Kyoto-Protokoll haben sich die Halbleiterhersteller 1999 in Fiuggi, Italien, auf weltweiter Ebene freiwillig verpflichtet, die von ihnen verursachten absoluten PFC-Emissionen (gerechnet in CO 2 -Äquivalenten) bis 2010 um 10 % gegenüber 1995 zu reduzieren. Basierend auf dieser Verpflichtung des World Semiconductor Council (WSC) unterzeichneten die Halbleiterhersteller innerhalb der Europäischen Union das Memorandum of Agreement between Member Companies of the European Electronic Component Manufacturers Association (EECA), European Semiconductor Industry Association (ESIA) vom 2. Februar Die realisierten Projekte zur Reduktion der PFC- Emissionen durch die deutsche Halbleiterindustrie haben mit einer Minderung der Emissionen um 47% zur deutlichen Erfüllung der formulierten Zielsetzung geführt. Durch die implementierten Maßnahmen und die daraus resultierende signifikante Emissionsminderung, sind die Potentiale zur effektiven und effizienten Reduktion ausgeschöpft. Die beispielhafte Erfüllung der Selbstverpflichtung der deutschen Halbleiterindustrie hat damit auch maßgeblich zur Zielerreichung der PFC-Selbstverpflichtung auf europäischer Ebene beigetragen. Die deutschen Halbleiterhersteller, die im Fachverband Electronic Components and Systems vertreten sind, haben sich daraufhin entschieden, proaktiv ihren Beitrag zum Umweltschutz zu leisten, in dem sie im Jahre 2005 die freiwillige Selbstverpflichtung zur Reduktion der PFC-Emissionen eingegangen sind. Um das ehrgeizige Ziel der PFC Selbstverpflichtung, die Reduzierung der PFC Emissionen absolut um 8% im Berichtszeitraum von 1995 bis 2010 (berechnet nach Kohlendioxid-Äquivalenten) zu erreichen, hat die deutsche Halbleiterindustrie in den vergangenen Jahren große Anstrengungen unternommen. Zur Umsetzung dieser genannten Möglichkeiten wurden standortspezifische Reduzierungspläne entwickelt. Im Sinne einer höchstmöglichen Effizienz, orientierten sich diese an den jeweiligen Gegebenheiten der Produktionsstätten sowie den eingesetzten Technologien. Die erfolgreiche Umsetzung dieser Reduzierungspläne war die Grundlage für die dargestellte Reduktion der PFC Emissionen innerhalb der deutschen Halbleiterindustrie. 13

14 Tabellen, Abbildungen, Abkürzungen, Quellenangaben 7. Tabellen und Abbildungen Tabelle 1: Tabelle 2: Tabelle 3: GWP (2007) von perfluorierten Gasen Übersicht aller Produktionsstätten der meldenden Halbleiterunternehmen in Deutschland 1995, 2004 und 2010 Emissionswerte der deutschen Halbleiterindustrie von 1995 bis Abb. 1: Abb. 2: Abb. 3: Abb. 4: Abb. 5: Abb. 6: Abb. 7: Abb. 8: Abb. 9: Deutsche Halbleiterstandorte; Stand 2010 Strukturformel von CF 4 Strukturierte Si-Oberfläche in stark vergrößerter Darstellung Technische Darstellung einer CVD Anlage Schema eines Brenner / Wäschersystems Absolute PFC-Emissionen der Jahre 1995 bis 2010 in MTCE Produzierte Waferfläche 1995 und 2010 in m 2 Normierte Emissionsrate (NER) 1995 und 2010 angegeben in MTCE /m 2 Waferfläche Einfluss der Abgasreinigungsanlagen (ARA) auf die PFC Emissionen in MTCE; die jeweiligen MTCE-Werte ohne ARA für 1995 und 2010 wurden auf theoretischer Basis berechnet, die jeweiligen MTCE-Werte mit ARA sind die tatsächlich emittierten Werte Abkürzungen POU CVD GWP IPCC MTCE NER PFC WSC Point of use abatements (Abluftbehandlungssysteme) Chemical Vapor Deposition Global Warming Potential International Panel of Climate Change Metric Tons Carbon Equivalent (Metrische Tonnen Kohlenstoffäquivalent) Normalized Emission Rate (Normierte Emissionsrate) Perfluorinated Compounds World Semiconductor Council 9. Quellenangabe für Abbildungen Abb. Titel: Abb. 1: Abb. 2: Abb. 3: Abb. 4: Abb. 5: Abb. 6-9: GLOBALFOUNDRIES in Dresden, Cleanroom Martin Schumann_www.Fotolia.com/Aufgeweckte Werbung vector_masterwww._www.fotolia.com 3D:it 3D Infotainment Technologies UG DAS Environmental Expert GmbH Fachverband Electronic Components and Systems im ZVEI 14

15 Verfasser Abschlussbericht zur Selbstverpflichtung der Halbleiterhersteller mit Produktionsstätten in der Bundesrepublik Deutschland zur Reduzierung der Emissionen bestimmter fluorierter Gase Verfasser: Mitglieder des Arbeitskreises Rainhardt Russ Dr. Hans-Peter Bipp Dr. Andreas Jantschak Michael Stiewe Anne Cedzich Dr. Marcus Dietrich GLOBALFOUNDRIES Dresden, Module One LLC & Co. KG Infineon Technologies AG NXP Semiconductors Germany GmbH Robert BOSCH GmbH Texas Instruments Deutschland GmbH ZVEI, Fachverband Electronic Components and Systems Herausgegeben vom: ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik und Elektronikindustrie e.v. Fachverband Electronic Components and Systems Lyoner Strasse Frankfurt am Main Fon: Fax: Mail: zvei-be@zvei.org Ansprechperson im ZVEI: Dr. Marcus Dietrich Fachverband Electronic Components and Systems Fon: Fax: Mail: dietrich@zvei.org Trotz größtmöglicher Sorgfalt keine Haftung für den Inhalt. Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung und Verbreitung sowie der Übersetzung vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (Druck, Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung des ZVEI reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden. Ausgabe: November

16 ZVEI - Zentralverband Elektrotechnikund Elektronikindustrie e. V. Fachverband Electronic Components and Systems Lyoner Straße Frankfurt am Main Fon: Fax: Mail: zvei-be@zvei.org