作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體代工企業(yè)，臺(tái)積電（TSMC）對(duì)于先進(jìn)制程生產(chǎn)能耗的降低舉措，正在引領(lǐng)同行追求類似的節(jié)能目標(biāo)。當(dāng)前，臺(tái)積電已從其EUV（極紫外光刻）系統(tǒng)挖掘出更多效率，但最新發(fā)布的方案標(biāo)志著公司正向更為實(shí)時(shí)、智能的能源管理轉(zhuǎn)型。

據(jù)報(bào)道，臺(tái)積電于今年9月在臺(tái)灣的主要生產(chǎn)基地——包括15B、18A、18B廠——正式啟用“動(dòng)態(tài)節(jié)能管理計(jì)劃”，重點(diǎn)針對(duì)極紫外光刻系統(tǒng)，這類設(shè)備向來是半導(dǎo)體生產(chǎn)線中耗電最高的裝備。公司預(yù)計(jì)年內(nèi)將在全球所有EUV設(shè)備推廣這一方案，并將在如美國亞利桑那州Fab 21二期等新廠區(qū)全面使用。臺(tái)積電預(yù)計(jì)，至2030年該系統(tǒng)可累計(jì)節(jié)省電力達(dá)1.9億千瓦時(shí)，同時(shí)減少碳排放量約10.1萬噸。

雖然具體技術(shù)細(xì)節(jié)尚未公開，但由于該框架有望后續(xù)用于DUV（深紫外）光刻機(jī)及其他生產(chǎn)設(shè)備，意味著其不依賴于EUV的專屬工程改造。分析認(rèn)為，新方案核心應(yīng)為智能調(diào)節(jié)裝置，用以根據(jù)晶圓實(shí)際曝光時(shí)段靈活分配能耗。例如，設(shè)備在閑置期間可實(shí)時(shí)降低電力消耗，通過潔凈室內(nèi)的信息聯(lián)動(dòng)及彈性排程，提升能源使用效率。

提高能效一直是臺(tái)積電先進(jìn)光刻系統(tǒng)的重要挑戰(zhàn)。EUV光刻機(jī)由荷蘭ASML制造，是制造最先進(jìn)的邏輯芯片不可或缺的設(shè)備，但運(yùn)作時(shí)消耗巨大的電力。臺(tái)積電去年曾表示，通過內(nèi)部重新設(shè)計(jì)與優(yōu)化，已將新一代系統(tǒng)的能耗減少約四分之一，主要?dú)w功于生產(chǎn)流程自動(dòng)化及系統(tǒng)協(xié)同改進(jìn)。這些升級(jí)舉措已讓設(shè)備峰值功率降低了高達(dá)44%，且未影響制程產(chǎn)出、良率或產(chǎn)品質(zhì)量。

盡管已有可觀進(jìn)步，但臺(tái)積電龐大的電力消耗規(guī)模顯示出持續(xù)提升空間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，公司2024年用電量達(dá)255.5億千瓦時(shí)，其中僅36.1億來自可再生能源，占據(jù)臺(tái)灣約9%的總用電量。需要注意的是，光刻及制程設(shè)備整體用電占不到一半，更多電力被用于廠房冷卻、空調(diào)以及潔凈室運(yùn)行等配套設(shè)施。

通過削減生產(chǎn)設(shè)備中的能源浪費(fèi)，臺(tái)積電正在減少部分碳足跡，但每年節(jié)省的電費(fèi)（以當(dāng)前電價(jià)折算約新臺(tái)幣2244萬元）僅占總電力支出的很小一部分。