Ngành bán dẫn trước áp lực kép: Tăng trưởng và bền vững

Ngày Trái Đất là lời nhắc nhở mọi người rằng tính bền vững là trách nhiệm chung – đặc biệt với những ngành đang định hình kỷ nguyên số. Ngành bán dẫn đóng vai trò thiết yếu trong việc cung cấp năng lượng cho cuộc sống hiện đại, dấu ấn hoạt động sản xuất của ngành đang tăng lên nhanh chóng, và nhu cầu thay đổi ngày càng cấp thiết, theo Tech Wire Asia.

Theo xu hướng hiện tại, lượng khí thải từ sản xuất chip có thể tăng lên 168 triệu tấn CO₂ vào năm 2050. Rác thải điện tử cũng leo thang, đạt mức 62 triệu tấn vào năm 2022. Khi ngày càng nhiều thiết bị trở nên lỗi thời và bị loại bỏ, ngành bán dẫn buộc phải áp dụng mô hình tuần hoàn. Và tái sản xuất trở thành phương án được nhiều chuyên gia xem xét, đây không chỉ là giải pháp bền vững, mà còn là chiến lược kinh doanh khả thi.

Trả lời phỏng vấn, ông Kenneth Lee Wee Ching, Giám đốc Điều hành Global TechSolutions (GTS), nhấn mạnh rằng tính bền vững trong ngành bán dẫn không còn là mục tiêu trong tương lai mà là yêu cầu bắt buộc ngay lúc này. Ông cho rằng hoạt động tân trang, sản xuất bản địa hóa và tiêu chuẩn kỹ thuật cao có thể định hình lại tư duy của ngành đối với phát triển bền vững.

SẢN XUẤT BẢN ĐỊA HÓA VÀ CẮT GIẢM PHÁT THẢI: HAI MỤC TIÊU SONG HÀNH

Làn sóng bản địa hóa sản xuất chip đang gia tăng trên toàn cầu. Mọi chính phủ và doanh nghiệp đều muốn xây dựng chuỗi cung ứng bền vững, đồng thời rút ngắn tuyến logistics và giảm lượng khí thải. Đông Nam Á đang nổi lên như một trung tâm chiến lược mới cho nhà máy bán dẫn và sự dịch chuyển này cũng mở ra cơ hội thúc đẩy phát triển bền vững.

“Bản địa hóa đang định hình lại cách ngành hoạt động. Nhưng cũng đặt ra những trách nhiệm mới”, ông Kenneth nói. 

GTS hiện vận hành một số cơ sở tân trang tại Singapore và Đài Loan, đồng thời đang lên kế hoạch mở rộng sang Malaysia. Các cơ sở này đạt chứng nhận phòng sạch (tiêu chuẩn môi trường), cho phép nhà máy tiếp cận nhanh hơn với thiết bị và linh kiện tân trang, mà không cần phụ thuộc vào chuỗi cung ứng toàn cầu có lượng phát thải cao. Bằng cách duy trì hoạt động trong khu vực, GTS không chỉ rút ngắn thời gian giao hàng, mà còn giảm khí thải và hỗ trợ nhu cầu nhà máy tại địa phương.

“Khi bản địa hóa và phát triển bền vững cùng cải thiện, chúng ta sẽ tạo ra hệ sinh thái mạnh mẽ và xanh hơn”, ông Kenneth nói thêm.

CÂN BẰNG GIỮA ĐỔI MỚI VÀ TRÁCH NHIỆM

Ngành bán dẫn nổi tiếng với tốc độ đổi mới nhanh, và doanh nghiệp luôn chịu áp lực tăng sản lượng cũng như hiệu suất. Tuy nhiên, cuộc cạnh tranh là sự đánh đổi với môi trường – sử dụng nhiều năng lượng hơn, tiêu thụ nhiều nguyên liệu thô hơn và tạo ra nhiều chất thải hơn.

Ông Kenneth tin rằng đổi mới không nên đánh đổi với môi trường. “Áp lực đổi mới không thể phớt lờ hậu quả mà công nghệ để lại”, ông nói. “Chúng tôi có thể giúp nhà máy duy trì hiệu quả mà không làm tăng lượng chất thải”.

Các cơ sở rộng 2.300 m² của GTS được trang bị phòng sạch cấp độ Class 100 và Class 1000 – tiêu chuẩn thiết yếu cho quá trình tân trang thiết bị bán dẫn ở giai đoạn front-end. Mỗi công cụ tân trang đều được kiểm tra trên nền tảng mô phỏng cấu hình thực tế của nhà máy, để đảm bảo sẵn sàng triển khai.

“Quy trình chúng tôi được thiết kế xoay quanh chất lượng, tốc độ và tính bền vững”, CEO GTS chia sẻ. “Nếu làm đúng cách, tân trang không làm chậm tiến độ mà còn giúp công nghệ tăng tốc”.

VÌ SAO TÂN TRANG VẪN CHƯA ĐƯỢC ÁP DỤNG RỘNG RÃI

Dù ghi nhận lợi ích rõ ràng về môi trường và hiệu quả vận hành, nhưng phương pháp tân trang vẫn chưa phổ biến tại nhiều nhà máy. Ông Kenneth chỉ ra ba nguyên nhân chính cho hạn chế đó, bao gồm: chậm trễ về trình độ, vấn đề về nhận thức và quy trình mua sắm cứng nhắc.

“Chu kỳ đánh giá đủ điều kiện có thể kéo dài đến một năm”, ông giải thích. “Chỉ riêng điều đó đã khiến một số nhà máy dè dặt”.

Nhiều kỹ sư vẫn coi linh kiện tân trang là kém tin cậy, đặc biệt nếu họ từng có trải nghiệm không tốt với nhà cung cấp đại trà. Thêm vào đó, nhiều nhà sản xuất lớn có hệ thống chuỗi cung ứng cố định, không linh hoạt để xem xét nguồn thay thế.

Mỗi linh kiện tân trang phải được làm sạch và kiểm tra trong môi trường tiêu chuẩn cao, đồng thời đánh giá trong điều kiện vận hành thực tế tại fab để đảm bảo khả năng tương thích hoàn toàn. GTS cũng cung cấp chế độ bảo hành tương tự đối với linh kiện mới. “Chúng tôi không làm điều gì nửa vời”, ông Kenneth khẳng định. “Độ tin cậy là yếu tố không thể thương lượng”.

GIẢI QUYẾT RÁC THẢI ĐIỆN TỬ VÀ THIẾT BỊ LỖI THỜI

Rác thải điện tử từ mọi thiết bị ngày càng tăng, và công cụ sản xuất bán dẫn là một phần trong đó. Nhiều thiết bị giá trị cao bị loại bỏ từ sớm, dù chưa hết vòng đời sử dụng, điều này gây thêm áp lực lên môi trường và làm tăng chi phí.

Ông Kenneth coi tân trang là lời giải cho vấn đề đang bị xem nhẹ này. “Có quá nhiều sự tập trung vào chip”, ông nói. “Nhưng công cụ làm ra chúng cũng quan trọng không kém”.

GTS đã kéo dài vòng đời thiết bị sản xuất, thay vì thay thế máy móc, các nhà máy có thể khôi phục thiết bị về trạng thái hoạt động đầy đủ. Điều này giúp tránh sản xuất thiết bị mới, giảm phát thải carbon và tiết kiệm chi phí đầu tư.

“Tuần hoàn không chỉ là giảm rác, mà còn phải nỗ lực giữ lại giá trị trong hệ thống”, ông Kenneth nói.

Hiện tại, tân trang thường chỉ được coi là phương án dự phòng. Nhưng CEO Kenneth cho rằng cần được tích hợp ngay từ đầu. “Quá nhiều nhà máy chỉ tìm đến tân trang khi khủng hoảng xảy ra. Lúc đó, mốc thời gian tân trang lại trở thành rào cản”.

Ngoài ra, sự hỗ trợ từ chính phủ cũng có thể đóng vai trò then chốt. Các chính sách khuyến khích như tín chỉ carbon, ưu đãi thuế hay chương trình tái sử dụng do nhà nước hậu thuẫn sẽ tạo động lực cần thiết cho các nhà máy. “Chúng ta đã thấy điều này phát huy hiệu quả ở nhiều lĩnh vực khác. Đã đến lúc ngành bán dẫn thay đổi”, người đứng đầu GTS cho hay.