2024-11-01 17:07 經濟日報／ 編譯林聰毅／綜合外電

市場研究業者估計，到了2030年，所有配備EUV設備的晶圓廠每年耗電量將超過新加坡或希臘等許多國家一年的用電量。圖為艾司摩爾的Hing NA EUV微影設備。艾司摩爾提供




極紫外光微影（EUV）設備對於未來幾年現代製程技術和半導體製造至為重要，但一台EUV設備耗電1400瓩，足以為一座小城市供電，已成為影響環境的重要電力消耗者。TechInsights認為，到了2030年，所有配備EUV設備的晶圓廠每年耗電量將超過54000 GW（百萬瓩），超過新加坡或希臘等許多國家一年的用電量。

根據TechInsights，目前低數值孔徑的EUV掃描儀耗電量達1170瓩，而下一代高數值孔徑機器預計每台需耗電達1400瓩。英特爾、美光、三星、SK海力士，以及台積電等公司的晶圓廠安裝這些機器的數量每年都在增加中。


TechInsights認為，到了2030年配備EUV掃描器的晶圓廠數量將從目前的31座增至59座，運作的EUV數量將增加一倍左右。因此，所有已安裝的EUV系統每年將消耗6100 GW的電力，意味著屆時將有數百台機器投入營運。

每年6100 GW約莫是盧森堡的用電量，不算太多。然而，每顆先進晶片的生產都需要超過4000個步驟，而且一座晶圓廠內有數百台工具。EUV設備約佔晶圓廠總用電量的11%，其餘為其他工具、暖通空調（HVAC）、設施系統和冷卻設備的用電。

因此，所有配備低數值孔徑和高數值孔徑EUV設備晶圓廠的用電量預計將增至每年54000 GW，大約是mexta資料中心2023年耗電量的3.6倍，也超過新加坡、希臘或羅馬尼亞全年的用電量。

依此推算，如果59座採用EUV工具的先進半導體生產設施每年消耗54000 GW的電力，那麼每座設施每年的用電量將為915 GW，相當於最先進資料中心的耗電量。預計到2030年，配備EUV的晶圓廠數量將增近一倍，用電量也將增加一倍以上，電力基礎設施將面臨重大挑戰。

如今，英特爾等晶片製造商傾向於只使用永續的綠能，但綠能目前的供電量很有限。隨著人工智慧（AI）資料中心的電力需求不斷增加，亞馬遜雲端部門AWS、微軟和甲骨文計劃使用核電廠為其資料中心供電。也許晶片製造商幾年後也須考慮使用核能。然而，電網是否做好準備能在短短六年內為AI資料中心、先進晶圓廠、家庭和其他產業供電還有待觀察。