半導體製程「超純水」怎麼來?Intel 用這三點搞定自家用水怪獸 ... | 中藥處方小百科
2020年12月30日—半導體製程需要大量用水,特別是使用乾淨程度為自來水1000倍的超純水(ultrapurewater)。以往晶圓廠需要用上1400至1600加侖自來水,才可能轉化 ...
【我們為什麼挑選這篇文章】近期雨連日不下,氣溫越來越高,歐美、台灣都發生缺水問題,甚至更近一步導致缺電。歐美屢傳因水位過低,造成核能、水力發電失利。隨著製程精密度愈來愈高,先進製程的耗電及耗水量也不斷提高,以下是英特爾面對自家的「吃水電怪物」,提出什麼樣的解決方案?(責任編輯:洪郁萱)
文/劉煥彥
台積電(2330)於 5 月宣布,準備在美國亞利桑納州設立 5 奈米製程的晶圓廠,消息一出震撼業界。
有趣的是,外傳台積電最可能落腳的大城鳳凰城,已是美國半導體大廠英特爾的製造重鎮,在當地有四座晶圓廠,包括耗資 70 億美元(約合 2100 億元台幣)、今年才投產、技術最先進的 Fab 42。
問題是,晶圓廠不僅是吃電怪獸,也是用水怪獸,但亞利桑納州是亞熱帶沙漠氣候,全年降雨僅約 150 至 400 毫米,遠低於台灣年平均降雨量的 2500 毫米。
身為美國半導體巨擘的英特爾,為何選在沙漠氣候的地點設晶圓廠,又如何解決每天用水量龐大的問題?
晶圓廠不僅是吃電怪獸,更是用水怪獸半導體製程需要大量用水[1],特別是使用乾淨程度為自來水 1000 倍的超純水(ultrapure water)。以往晶圓廠需要用上 1400 至 1600 加侖自來水,才可能轉化為 1000 加侖的超純水。
(美制 1 加侖液體相當於 3.7854 公升)
其次,若要在一片 12 吋晶圓上製造積體電路,需要用上 2200 加侖(8327 公升)的水,包括 1500 加侖的超純水,所以晶圓廠不僅是吃電怪獸,也是用水怪獸。
根據 2015 年英特爾企業責任報告書[2],該公司一年用水量高達 90 億加侖,相當於 75000 個美國家庭的正常用水量。水資源充沛與否,不僅攸關晶圓製程良率,一旦沒處理好甚至可能讓整座晶圓廠停擺。
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