EUV光刻機太耗電，芯片制造商面臨挑戰(zhàn)！
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來源：內(nèi)容由半導體行業(yè)觀察（ID：icbank）編譯自彭博社
EUV 也是推動制造更小、更強大和更節(jié)能的半導體如何導致制造過程更加復雜和能源密集型的一個主要例證。但每臺機器的額定耗電量約為 1 兆瓦，約為前幾代設(shè)備的 10 倍。由于沒有其他替代品可以制造最先進的半導體，芯片行業(yè)可能是推動減少全球碳排放的重要絆腳石。
沒有人比全球最大的外包芯片供應商臺積電購買了更多的 EUV 。它目前擁有 80 多臺機器，并且正在安裝新一代機器，作為中國臺灣南部城市臺南 200 億美元芯片代工廠的一部分。由于運行 EUV 需要大量電力，預計臺積電很快將消耗比斯里蘭卡全部 2100 萬人口更多的能源。2020年，該公司占臺灣整體能源消耗的6%左右。預計到 2025 年將使用其中的 12.5%。
除臺積電外，主要存儲芯片生產(chǎn)商美光科技公司計劃在其位于臺北以南約兩小時車程的臺中生產(chǎn)基地使用至少一個 EUV。據(jù)彭博資訊分析師 Charles Shum 稱，在三年內(nèi)，臺灣代工廠中四分之一的芯片制造將需要 EUV 才能發(fā)揮作用。桃園市國立中央大學管理學講座教授梁志遠表示，除非芯片制造商開始建造自己的發(fā)電廠，否則臺灣將沒有足夠的電力容量來容納其半導體產(chǎn)業(yè)。梁說，該島的運營儲備是衡量它必須應對不可預見的需求激增或供應中斷的額外容量，可能會在今年某個時候低于政府認為供應“充足”的 10%。
芯片制造商對臺灣經(jīng)濟至關(guān)重要，其他地區(qū)可能會更強烈地感受到電力競爭加劇的影響?！半娏Χ倘笨隙〞l(fā)生，”綠色和平組織的氣候和能源活動家 Tracy Cheng 說?！芭_積電將占據(jù)臺灣大部分能源供應，這將損害其他行業(yè)?！?/span>臺積電的制造對環(huán)境產(chǎn)生多大影響的一個關(guān)鍵因素是所有這些電子的來源。研究公司 Imec 可持續(xù)發(fā)展項目負責人 Lars-Ake Ragnarsson 表示：“在芯片制造工廠運行如此高耗電設(shè)備的地方，可再生能源變得尤為重要和緊迫?！?不過，臺灣嚴重依賴化石燃料。2016 年，其政府制定了一個目標，即到 2025 年，通過雄心勃勃的太陽能和海上風能建設(shè)，20% 的電力來自可再生能源。但其 7 月發(fā)布的最新能源評估顯示，截至 2021 年底，其電力只有 6% 來自可再生能源，這促使官員們將 2025 年的目標下調(diào)至 15%。
韓國是芯片制造巨頭三星電子公司的所在地，也面臨著類似的挑戰(zhàn)。該公司在該國擁有六個半導體制造基地，占其 2021 年功耗的 3%。由于它尋求通過為外部客戶制造芯片來更直接地與臺積電競爭，三星正在尋求擴大自己對 EUV 的使用。該公司擁有的機器數(shù)量少于臺積電，但并未公開說明擁有多少臺機器。6 月初，三星集團負責人 Jay Lee 前往荷蘭與 ASML 達成新的交易。
韓國60%以上的電力仍然來自燃燒煤炭和天然氣。該國的目標是到 2030 年將碳排放量從 2018 年的水平減少 40%。這一努力需要將韓國可再生能源的能源份額從 2021 年的 7.5% 提高到 2030 年的 30% 以上。
總部位于美國的主要芯片制造商英特爾公司在可再生能源方面的表現(xiàn)優(yōu)于亞洲同行，部分原因是它在亞利桑那州、新墨西哥州和俄勒岡州的工廠可以獲得綠色能源。到 2021 年，該公司 80% 的電力來自可再生能源，高于前一年的 71%。但由于先進的制造技術(shù)，其整體用電量也在顯著增加。
在全球范圍內(nèi)，聲稱希望降低碳排放的政府也渴望建立國內(nèi)半導體制造能力，以抵御供應鏈沖擊和地緣政治中斷。美國最近通過了一項 520 億美元的計劃，將芯片產(chǎn)能引入本土，而《歐洲芯片法案》則包含 490 億美元的投資，以重振歐盟內(nèi)部的該行業(yè)。在這兩個司法管轄區(qū)，環(huán)境影響似乎都不是一個重要的考慮因素。彭博新能源財經(jīng)日韓研究部負責人大衛(wèi)康表示：“雖然企業(yè)獲得資金需要滿足一些條件，但這些法案都還沒有明確與氣候相關(guān)的目標。”
ASML 正在經(jīng)歷前所未有的需求。Bloomberg Intelligence 高級分析師 Masahiro Wakasugi 預測，盡管美國施壓要求停止向中國提供生產(chǎn)不太先進芯片的設(shè)備，但到 2023 年，該公司的年銷售額可能會增長 30% 以上，達到約 260 億美元。首席財務官 Roger Dassen 在 4 月表示，ASML 正在研究到 2025 年將其 EUV 的出貨量從最初的 70 臺增加到 90 臺的可能性。
尋找以更環(huán)保的方式制造芯片的方法或許是可能的，但減緩該行業(yè)擴張的興趣不大?！翱傮w而言，節(jié)奏和時間已經(jīng)不多了。我們必須解決的問題太多了，這需要時間和成本，”Imec 的 Ragnarsson 說。“我們的行業(yè)發(fā)展非常迅速。如果我們什么都不做，我們的問題會變得更糟。”
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