半导体工厂不仅是用电大户,同样也是用水大户。由于岛内遭遇近半个世纪以来最大旱灾,同时当局又束手无策,台积电、联电等晶圆厂被迫陷入“缺水危机”。
据台湾《经济日报》3月19日报道,由于岛内旱情尚未缓解,情况不乐观,台当局经济部门负责人王美花要求,岛内各界均要为水情做最坏打算,部分地区工业用水节水率可能会再度调升4个百分点。
与此同时,岛内传出,晶圆厂商台积电和联电部分厂区已执行水车少量载水。其中,台积电预订上百辆水车,将花费逾2亿元新台币(约合人民币4584万元)拉水。
对于此事,台积电方面表示,不评论市场传言,目前生产不受影响,部分厂区执行水车少量载水主要是为增加用水弹性。目前没办法提供具体水车花费金额,仍须观察后续水情状况。
目前,欧美各大汽车厂商正遭遇缺芯危机。而正当各国政府致函蔡英文当局,希望能协调芯片供应之时,岛内晶圆厂却被旱灾所困,而蔡当局并未出台有效应对措施,唯有“拜托妈祖祈雨”。
根据气象统计,每年平均有3到4次台风侵袭中国台湾地区,为当地带来丰沛雨量。而2020年是台湾地区56年来首次没有台风通过的一年,多地降雨为近年最低,进而引发半个世纪以来最大旱灾。
西部水库集水区自去年6月以来,降雨量仅为往年二至六成。全台各地水库蓄水量持续下滑,中部地区水库警示更是一片橘红。日月潭因无明显降雨,加上潭区须持续供应下游农业用水,水位继续探底,其水库水量有效蓄水量已从5677万立方米下降到5413万立方米。潭岸周边已见草原泥沟,月牙湾水域岸边砾石露出一大圈,因颜色层次分明如“年轮蛋糕”,成了另类奇观。其他水库的情况也好不到哪去,据台湾《》3月9日报道,“水利署”的资料显示,新竹、苗栗及台中地区主要水库蓄水率已低于两成且持续下降。
台媒《》指出,全台水情吃紧,当局迟无反应,完全看天吃饭,直到最近实在无可回避,台经济部门主管王美花才提出科学园区和工业区“凿井取水”的措施,“实在让人傻眼”。
眼看无法指望蔡当局,台积电、联电、世界先进等半导体厂商开始在内部倡导节约用水,非生产区域停止清洗外墙、浇灌花木植物等,以减少用水量;部分厂区展开水车载水,增加用水供给来源。
在旱灾严重的台中,3月9日台中市长卢秀燕在市政会议呼吁全市市民响应“用水分级”政策,同时市政府开放72处新建工程、6处水资源回收中心供民众取水洗扫使用。台中市经发局长张峰源称,依据气象预报,水情很快会亮红灯,将实行“轮流分区供水”。
2月底,台中市将未达节水目标的93家用水大户执行水表铅封,供水量减少25%;水情转为红灯后,民生用水将改为“供水两天、停水两天”。台中市运动局还要求各运动中心、泳池业者,改采用过滤、补充部分水源来减少用水量,水情若转为红灯,恐须暂停营运。彰化地区则有32家用水大户减量供水,其中有8家未达标,已强制铅封减供。
众所周知,晶圆厂是用电大户。例如,2019年台积电全部厂区用电量达到143.3亿度,而同年深圳居民用电146.64亿度,二者大致相当。过去5年,台湾地区用电增长量,约有1/3是由台积电所贡献。
但晶圆厂用水量同样不可小觑。台积电2019年度企业社会责任报告书显示,台积电在新竹丶中部与南部科学园区三大园区内的厂区每日用水量约15.6万吨,约占供应园区的主要水库每日供水量的5%。
关于芯片生产的全部过程中的用水问题,台积电官网介绍指出,半导体零配件的清洗成果对晶圆良率影响非常大。零配件如果表面脆弱、或者是有细微分子残留,将会成为晶圆生产的全部过程的污染源,尤其迈入高阶制程后,一些过去没有影响良率的细微分子,也因为制程线径缩小,成为影响品质的关键。
因此,半导体制程需要用超纯水(Ultrapure water),其干净程度大约是自来水的1000倍。
去年12月,台媒“TechOrange”曾在报道中称,以往晶圆厂需要用上1400到1600加仑的自来水,才可能转化为1000加仑(约合3785.4升)的超纯水。如果在一片12英寸晶圆上制造集成电路,需要用大约2200加仑的水,包括1500加仑的超纯水,所以晶圆厂是用水大户。
根据2015年英特尔企业的报告,该公司一年用水量高达90亿加仑,相当于7.5万个美国家庭的正常用水量。水资源充沛与否,不仅攸关晶圆制程良率,一旦没处理好甚至有可能让整座晶圆厂停摆 。
因此,岛内产业界一直在呼吁台当局尽快解决“缺水”问题,众多半导体厂商也对水资源时刻保持警觉。业内人士指出,虽然短期内缺水对芯片供应影响不大,但长期缺水可能限制岛内晶圆厂扩厂。
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