歐洲正在以德國為首擴大半導體製造業的區域供應鏈能力。透過水回用、MLD/ZLD 和 AI/ML 數位解決方案的創新，最大限度地減少水足跡已成為該地區新工廠設計和營運的首要考慮因素。 Global Water Intelligence (GWI) 與 Gradiant 的 H+E 集團會面，討論了水循環在減少消耗方面的關鍵作用，以及隨著歐洲晶片法案的實施，該地區半導體製造業的迅猛發展。
德國 – 2023 年 12 月 21 日 – 隨著歐盟旨在提高當地生產能力的新發展規則的出台，德國半導體產業開始蓬勃發展，歐洲開始認真考慮該產業的選擇及其嚴格的用水要求。
雖然該行業對超純水 (UPW) 的需求略低於其他地區，但對水回用和最小化消耗的關注為實施高價值處理方案提供了巨大的潛力。
德國的活動主要集中在德勒斯登等熱點地區，台積電 (TSMC) 正計劃在德勒斯登設立新工廠，加入博世、X-Fab 和不斷擴大的英飛凌工廠。這導致德累斯頓排水委員會今年宣布了耗資 6 億歐元的「德勒斯登 600」項目。這將使德勒斯登-卡迪茨廢水處理廠的處理能力增加 100,000 pe，為半導體產業不斷增長的工業廢水量做好準備，並滿足日益嚴格的歐盟監管標準。污水處理廠擴建合約目前正在進行招標，預計將於 2024 年 2 月投標。
雖然工廠準備向市政下水道輸送額外的污水，但業界對減少排放和最大限度地提高現場水回收利用很感興趣。 H+E 業務發展總監 Daniel Bewg 告訴 GWI：「隨著德國等地水資源短缺的加劇，晶圓廠無法依賴當地市政當局的飲用水作為水源，因此他們不得不尋找替代水源。」 。 “他們需要更大的水處理系統，並且希望盡可能多地回收這些水。”
這遵循了半導體公司實現雄心勃勃的永續發展目標的全球趨勢，改善了用水效率和再利用專案的前景。就 Global Foundries 而言，其德勒斯登工廠比其新加坡或美國工廠面臨更大的水資源壓力。這使得其德勒斯登「Fab 1」安裝了回收率達 75% 的 UPW 回收廠，可減少 300,000m 的用水量3 每年，以及多個節水項目，預計可節省 30,000 m3 每年 UPW。
超純水需求變化
儘管目前歐洲生產的較大晶片尺寸的用水要求比驅動美國和亞洲市場的最小晶片稍簡單，但隨著更先進的晶圓廠在該地區湧現，超純水質量要求正在上升。
在此之際，歐盟政界人士和工業部門希望從全球晶片供應鏈中獲得一定的自主權。半導體產業組織 Silicon Saxony 董事總經理 Frank Bösenberg 解釋道：“歐洲缺乏的是需要現有最小節點尺寸的晶片製造設施。” “如果尺寸小於 10 奈米，目前歐洲沒有人能夠製造它們——這正是英特爾投資應該提供幫助的地方。”
雖然英特爾計畫中的馬格德堡工廠預計將生產歐洲最小的晶片，但其他先進工廠的用水需求，例如即將生產 12 奈米晶片的台積電工廠，仍然為 UPW 供應商帶來了巨大的機會。考慮到歐洲的晶片需求主要受到汽車行業通常較大的晶片節點的推動，因此不太可能完全轉向最小的節點尺寸。即便如此，向更先進節點和更大晶圓廠的顯著轉變正在推動該行業的用水需求成長。
歐洲法案
2023 年 9 月生效的《歐洲晶片法案》提供了一個允許成員國補貼半導體產業的框架。德國在利用這項法案籌集資金方面最為積極，已提供 200 億歐元支持企業在當地設立或擴大製造工廠。這成功吸引了英特爾、英飛凌、ZF/Wolfspeed 和台積電的晶圓廠計劃——總計計劃投資 480 億歐元的製造業。規劃如此大型設施後，預計將簽訂大量水務合約。
然而，德國的初步成功尚未在歐洲其他地方大規模複製。除了德國和歐盟本身的資金（到 2030 年為 111.5 億歐元）外，只有西班牙承諾補貼該產業（到 2027 年為 122.5 億歐元）。儘管西班牙、法國、波蘭和捷克共和國已經概述了個別項目和擴張計劃，但如果沒有進一步的巨額補貼計劃，吸引半導體產業可能會面臨挑戰。這使得歐盟在 2030 年在全球半導體市場佔據 20% 份額（目前約為 8% 的水平）的宏偉目標顯得異常雄心勃勃。
因此，雖然超純水產業主要參與者的興趣正在上升，並且已經出現大量增長，但可能需要大幅增加長期政府支持計劃才能實現這些雄心壯志。儘管如此，隨著全球微電子產業到2030 年將成長近一倍，預計該產業與水相關的資本支出在2023 年至2028 年間德國的複合年增長率將達到36.5%，而西歐則將達到7.91 TP3T。
哪些微型市場在水方面的支出最多？
德國是歐洲半導體產業的領頭羊，相關水處理設施的支出也將因此快速成長。
H+E 的 Bewg 強調，供應鏈必須對成長做出適當的反應。 「美洲和亞洲的水質要求通常較高，但歐洲的水質要求已開始接近這一水平。公司正在進入歐洲，並帶來了更高的水質要求，這意味著您的供應鏈目前受到相當大的擠壓，因為我們不習慣在歐洲看到這種水平的活動。
供應鏈機會
雖然大部分預期的水活動仍處於規劃階段，超純水供應商正準備在新興的歐洲市場站穩腳步。光是今年宣布的一系列超純水收購就證明了這一點：Gradiant 收購Aquarion AG（H+E 的母公司）、Kurita 收購交鑰匙超純水廠供應商Arcade Engineering Group 以及Exyte 收購高純度純水水系統供應商 Intega。
在非洲大陸擁有強大的實體存在對於確保該行業有效提供服務至關重要。對於已經在該地區成立的公司，例如 UPW 市場領導者 Ovivo，重點是擴大其產品範圍。 Ovivo全球創新總監Philippe Rychen告訴我們：“我們在創新方面非常積極，主要是因為我們想要服務我們的客戶，所以我們必須為他們提供最優質的解決方案。”
Bewg 強調，除了生產 UPW 所需的技術產品外，專案規模還對半導體產業提出了額外的要求。 “他們希望有人擁有豐富的經驗並且能夠執行這些大型項目，因此財務穩定性也是他們所尋求的。”
