每年耗水8000万吨芯片制造为何需要这么多水?

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  •   台积电每年光生产芯片,竟然要耗水8000万吨左右,差不多相当于92个水立方的总蓄水量,那么芯片制造为何需要这么多水?

      其实道理很简单,硅片表面很有微小的杂质,这些必须要用大量的水跟化学溶剂进行清理洗涤,但是这种水可不是一般的水,而是超纯水。

      顾名思义,就是超级纯净的水,不含任何金属离子和杂质,也不导电,干净程度是自来水的1000倍,纯到连鱼都活不下去。

      因为芯片电路很微小,若使用一般的水,多少会含有微量杂质,这会让半导体电路内部出现短路,所以一定要使用超纯水进行清洗。

      另外,随着芯片制程的提高,所需要的水也就越多。而且为增强清理洗涤效果,清洗的步骤也会相应的增加。

      比如在90nm工艺节点制程下,只需要90次左右的清洗步骤就能够达到较好的良率。但是到了65nm工艺节点时,清洗步骤增加到140步左右。

      而到了22nm/20nm节点,清洗步骤增加到210次左右,至于5nm节点就更多了。

      如此频繁的清洗,那用水量如何?就这么说吧,光生产一个2克重的计算机芯片,就需要32公斤的水资源。

      典型的8寸晶圆制造每小时耗水250立方米,12英寸晶圆则能够达到500立方米。台积电每年的晶圆产能约3000万片,而且还在一直增长中。

      根据台积电公布的年报显示,2021年台积电用水量达到8280万立方米,如果以北京的水立方游泳中心为单位,全年用水量可以装满92.4个水立方。

      尽管台积电的废水再利用率已达到了86%,平均每升水可重复利用3~4次,但仍旧需要大量的淡水。

      想法是好的,但是大量的海水淡化设备要买吧,淡化过程中还会消耗大量的电能,这些无疑都是巨大的成本,但如果真到了严重缺水的地步,说不定还是会建的。

      同时台积电也在对外转移产能,比如去美国建厂,毕竟美国地广人稀,各种资源还是不缺的。