由于PFAS具有極其穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)和獨特的化學(xué)特性,兼具防水性及防油性,長久以來都極為受到制造商的青睞。
自20世紀(jì)40年代以來,PFAS已在全球多個行業(yè)制造和使用。人們可以在以下常用的產(chǎn)品中找到PFAS的身影:如汽車、紡織品、醫(yī)療設(shè)備、不粘炊具、去污劑和防水劑、油漆、清潔產(chǎn)品、食品包裝以及消防泡沫等。
而在半導(dǎo)體制造過程中,所需的冷卻劑(電子級氟化液)也屬于PFAS產(chǎn)品,它被廣泛用于半導(dǎo)體蝕刻設(shè)備、離子注入設(shè)備、化學(xué)氣相沉積(CVD)設(shè)備的恒溫冷卻。雖然半導(dǎo)體制造業(yè)對于半導(dǎo)體冷卻劑的消耗量并不算高(冷卻劑雖可以循環(huán)使用,但會一點一點地泄漏),但隨著半導(dǎo)體制造產(chǎn)能的持續(xù)增長,對于半導(dǎo)體冷卻劑需求將持續(xù)增加。
近幾十年來的研究發(fā)現(xiàn),PFAS與癌癥、激素功能紊亂、免疫系統(tǒng)減弱以及環(huán)境破壞等健康風(fēng)險之間,存在著高度關(guān)聯(lián)。
包括德國和荷蘭在內(nèi)的五個歐洲國家已提議歐盟逐步淘汰“永久化學(xué)品”。它們在周二的一份聯(lián)合聲明中表示,如果該提案獲得通過,將成為“歐洲有史以來對化學(xué)物質(zhì)的最大禁令之一”。
“從長遠(yuǎn)來看,禁止PFAS的使用將減少環(huán)境中的PFAS數(shù)量,這還將使相關(guān)產(chǎn)品和工藝對人類更為安全,”他們補充稱。
荷蘭國家公共衛(wèi)生與環(huán)境研究所高級政策顧問Richard Luit表示,“如果不采取行動,我們估計其造成的社會代價將遠(yuǎn)超成本。”
根據(jù)該提案,歐洲每年因暴露于PFAS而產(chǎn)生的健康總成本,預(yù)估將高達520億至840億歐元。
如果這項立法提案獲得批準(zhǔn),其最早將會在2026年生效。而根據(jù)提案草案,一旦禁令生效,相關(guān)企業(yè)將有18個月到12年的過渡時間來引進PFAS的替代品,這取決于相關(guān)行業(yè)的重要性和替代品的可得性。一些行業(yè),如醫(yī)療設(shè)備零部件,將被允許有長達12年的過渡期,而其他普通行業(yè)則必須在18個月內(nèi)進行調(diào)整。
相關(guān)研究顯示,紡織品的防水劑是最容易尋找替代品的,例如可以使用石蠟,但當(dāng)前還沒有替代品可用于一些醫(yī)療設(shè)備,如心臟起搏器。
目前,一些“永久化學(xué)品”的制造商和企業(yè)用戶已經(jīng)在歐洲化學(xué)制造商協(xié)會(CEFIC)下組成了一個游說團體FPP4EU,包括巴斯夫、3M、拜耳、索爾維集團、默克公司等14家公司。他們表示,這一禁令將對許多日常使用的產(chǎn)品產(chǎn)生”巨大影響”,該團體將在公眾咨詢中就哪些領(lǐng)域亟需豁免提出建議。
FPP4EU的倡導(dǎo)和通信主席Jonathan Crozier表示,”FPP4EU的主要擔(dān)憂是,相關(guān)提案可能令某些供應(yīng)鏈陷入中斷?!?/p>
半導(dǎo)體制造業(yè)或遭受沖擊
在“永久化學(xué)品”禁令下可能傷筋動骨的行業(yè)清單中,芯片行業(yè)無疑赫然在列。一些歐洲當(dāng)?shù)氐男酒?yīng)商本周已警告稱,歐盟對“永久化學(xué)品”實施禁令的做法,將對本已緊張的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈造成廣泛破壞。
高端含氟聚合物的主要供應(yīng)商Chemours就警告稱,這些“永久化學(xué)品”對半導(dǎo)體制造業(yè)以及其他廣泛行業(yè)“絕對至關(guān)重要”。
Chemours高性能材料主管Denise Dignam表示,“如果我們沒有這些,全球?qū)⒊霈F(xiàn)非常嚴(yán)重的混亂,我想象不出沒有這些材料,你將如何進行那些(半導(dǎo)體)制造工藝?!?/p>
Iwaki是全球領(lǐng)先的化學(xué)品處理泵制造商,該公司表示,由于供應(yīng)短缺和成本上升,歐洲層面的限制可能導(dǎo)致“更多的中斷,并最終造成價格上漲”。
周二公布的提案預(yù)計,電子行業(yè)的“永久化學(xué)品”使用量將以每年10%的速度增長,這主要是受到芯片需求飆升的推動。而隨著芯片制造商擴大產(chǎn)能,一些最關(guān)鍵的PFAS此前已經(jīng)出現(xiàn)供應(yīng)短缺。
有半導(dǎo)體行業(yè)高管表示,在過去兩年,由于需求旺盛造成供應(yīng)短缺,用于芯片制造的最關(guān)鍵的PFAS衍生品之一——PFA含氟聚合物的價格已飆升了70%-80%。盡管芯片行業(yè)當(dāng)前并不景氣,但預(yù)計今年這一價格仍將進一步上漲20%。
事實上,如果歐盟最終真的決定實施PFAS的禁令,部分半導(dǎo)體行業(yè)及其供應(yīng)鏈正試圖將自身列入更為長久的12年過渡期清單,而非更緊迫的18個月。
Chemours的Dignam警告稱,“監(jiān)管機構(gòu)在考慮禁令時必須考慮整個供應(yīng)鏈,因為芯片對從汽車到手機的一切都至關(guān)重要。試圖管制一類化學(xué)物質(zhì),就像試圖管制柴油抑或橄欖油一樣艱巨?!?/p>
據(jù) TheElec 報道,此前,全球最大的冷卻劑生產(chǎn)商美國 3M 公司曾宣布,將根據(jù)環(huán)境法規(guī)在 2025 年之前停止生產(chǎn)冷卻劑。目前,3M 公司以高達 90% 的市場份額在芯片冷卻劑市場占據(jù)主導(dǎo)地位;第二大生產(chǎn)商是比利時公司 Solvay。
去年 3 月,比利時政府命令 3M 停止其在佛蘭德斯的冷卻劑工廠的運營,因為它未能達到提高的 PFAS 排放標(biāo)準(zhǔn)。最初,3M 試圖找到一種使用更少 PFAS 的解決方案,但在去年年底 3M 宣布將在 2025 年底之前完全停止生產(chǎn) PFAS。
迄今為止,韓國芯片制造商三星和 SK 海力士一直嚴(yán)重依賴 3M 的冷卻劑供應(yīng)來生產(chǎn)芯片。消息人士稱,預(yù)計他們會找到替代解決方案,例如使用比冰箱類冷水機使用更少冷卻劑的電動冷水機。他們補充說,還將考慮采用完全取消冷卻劑的氣體冷卻物質(zhì)。