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PFAS禁令被欧盟再提议程  半导体期待12年“过渡期”

2月7日,欧盟开始考虑一项提案,禁止“永久化学品”物质PFAS的广泛使用。这可能成为欧盟对化工行业较广泛的监管措施。如果该提案获得通过,它将成为欧洲“最大的化学物质禁令”。

不过,这一提案再次引发了半导体产业界恐慌。2月8日,据英国《金融时报》报道,芯片供应商警告称,欧洲实施“永久化学品”禁令的行动,将对半导体供应链造成广泛破坏。继2022年3月勒令美国3M公司停止运营其位于比利时的PFAS(全氟/多氟烷基化合物)制冷剂工厂之后,欧洲再次“旧事重提”,积极践行其绿色发展之路。

美国知名影星马克·鲁法洛(Mark Ruffalo2019年主演的电影《黑水风暴》(Dark Waters)围绕PFAS展开故事情节。图像来源:GETTY IMAGES

实际上,在“美国3M公司”事件之后,全球半导体产业界给予了高度关注。日本半导体产业专家评论员、微细加工研究所所长汤之上隆也曾以“3M比利时工厂停工,令人惊愕的冲击!世界半导体工厂面临停工危机”为题,介绍了PFAS在半导体光刻、刻蚀工艺中有重要应用,以及可能对全球半导体供应链的冲击。

本人也在《PFAS被禁:全球芯片荒的“黑天鹅事件”?》一文中,全面详细介绍了PFAS材料、全球对这一材料的行政管控现状以及欧洲对PFAS实施禁令带来的影响。尽管PFAS对全球半导体制造环节至关重要,但其本身对社会环境、人类健康的广泛影响,使我们不得不深思如何平衡经济发展与人类社会之间的利害关系,以及积极探索可替代材料的应用。

PFAS是什么?PFAS指包含至少一个完全氟化碳原子的一类人工合成的有机氟化合物的总称,是一种人造化学品——全氟和多氟烷基物质(PFASs),是PFAS的一种小类别。据悉,PFAS包含近5000种工业生产的化学物质,常见如PFOA、PFOS、PFHxS、PFCAs等。其中,PFOS用途广泛,出现在各种产品和工艺中,包括泡沫灭火剂、地毯、皮革制品、室内装潢、包装、工业和家用清洁剂、杀虫剂、照相、半导体制造、液压液、导管和金属电镀等。

PFAS广泛的应用   图片来源:彭博社

PFAS这种与美国的“曼哈顿计划”相关且在此期间研发出的化学品材料,拥有世界上最难破坏的单键——C-F键。这使得PFAS成为最难去除的物质,理论上需要1000摄氏度以上的高温才能使C-F键断裂。由于特殊的分子结构,全氟化合物在环境中不容易被分解,特别容易残留,不仅不消失,还可以通过土壤渗透到地下水,通过蒸发传播到大气中。这就意味着PFAS不会在自然界分解,一旦进入环境,就会永远存在。

因PFAS无法在自然界中分解,被美国化学学会称为“永生的分子”。从长远的角度来看,PFAS比白色污染(塑料)危害要大得多。目前,PFAS作为无处不在的污染物,在人类的血液、尿液和母乳中都能检测到。其中,PFOS具有极强的持久性,对哺乳动物有毒。据悉,该类物质“具有毒性、难以降解、可在生物体内蓄积、可长期在生态系统中累积,即使暴露在非常低剂量中也有可能引发癌症、损害中枢和外围神经系统、引发免疫系统疾病、生殖紊乱以及干扰婴幼儿的正常发育,直接威胁人类生存繁衍和可持续发展”。

据悉,1月13日,丹麦、德国、荷兰、挪威、瑞典五国共同向欧洲化学品管理局(ECHA)提交了针对全氟或多氟烷基类物质(PFASs)的REACH法规限制提案。此次限制提案中包含的PFASs物质是有史以来非常多的,其提议欧盟逐步淘汰数万种PFAS(永久性化学品)。

过去三年,丹麦、德国、荷兰、挪威、瑞典五国在针对多种PFASs物质进行了详尽的调查。最终结果表明,这些PFASs物质在生产、投放市场的过程中无法充分地控制风险,使用这些物质可能会对人类健康和环境产生危害。

尽管PFASs物质具有很大的危害,但其却是半导体制造中必不可少的材料。在半导体制造环节中,冷却剂(电子级氟化液)也属于PFAS产品,被广泛用于半导体蚀刻设备、离子注入设备、化学气相沉积设备的恒温冷却。

汤之上隆也曾在其撰写文章中介绍,3M所生产的半导体冷却剂在半导体干法蚀刻设备的温度控制上发挥重要作用。然而,他也指出,全球半导体产业链不可能在短时间内找到解决制冷机用冷却剂缺失的解决方案,在找到批量供给的替代品之前,只有寄希望于比利时政府“网开一面”,延缓对含有PFAS冷却剂的限制。

因此,全球芯片供应商在禁令未落地之前,仍希望欧盟兼顾考量一下全球半导体供应链问题。

当前,全球各国及地区正积极扩大芯片产能,特别是投建更多更先进的产线,使半导体制造环节中关键材料PFAS冷却剂更加“紧俏”。根据提案估计,到2020年,多达31万吨PFAS被引入市场。同时,该提案也预测,电子行业对PFAS的使用将以每年10%的速度增长,这主要是受芯片需求飙升的推动。

据悉,由于需求旺盛导致短缺,芯片制造中使用的最关键的PFAS衍生物之一PFA含氟聚合物的价格过去两年中已飙升70%-80%。有半导体行业高管表示,尽管芯片价格低迷,但预计今年价格仍将进一步上涨20%。

同时,这些行业高官强调,广泛的禁令可能会对许多行业造成严重后果,因为PFAS化学品对于半导体制造及众多其他行业“绝对至关重要”。同时,他们认为,监管机构在推行禁令时必须考虑到整个供应链,因为芯片对从汽车到手机的一切物品都不可或缺。

据悉,此次限制提案将按照法规严格执行评估审核工作,而ECHA风险评估科学委员会(RAC)和社会经济分析委员会(SEC)将于2023年3月的会议中审核该提案是否符合欧盟REACH法规的要求。

若审核通过,则按照欧盟REACH法规启动审议工作,同时为期6个月的公众意见咨询将从2023年3月22日启动。一旦RAC与SEC的审议意见通过,该决议将会送至欧盟委员会并作出最终裁定是否通过该限制提案。

如今,半导体产业界对PFAS禁令反应最大,这跟芯片在当前全球经济发展中的重要地位相关。而半导体产业界也并非对PFAS的危害视而不见,仅希望禁令对PFAS的退出给予一个“过渡期”。

对于欧盟PFAS禁令对半导体带来的影响,Chemours高级性能材料主管Denise Dignam甚至表示,“试图规范一类化学物质就像试图规范(从)柴油到你放在沙拉中的橄榄油。”“走那么远可能是一个危险的先例。”

据悉,一旦获得批准,该禁令较早要到2026年生效。而医疗设备零部件等行业将被允许有长达12年的过渡期,其他行业则必须在18个月内进行调整。而部分半导体行业及其供应链也考虑申请长达12年的过渡期。

不过,德国环境署提案负责人Frauke Averbeck表示,该禁令将构成“历史上较广泛的限制提案”,“这是我们要迈出的一大步”。荷兰国家公共卫生与环境研究所高级政策顾问理查德·卢伊特也认为:“如果不采取任何行动,我们估计社会成本将不受限制地超过成本。”这似乎也表明,欧盟对PFAS化学品材料将持有更低的容忍度。

文章来自:https://www.eet-china.com/

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