芯片製造，有多耗電？_風聞

文/觀察未來科技

芯片製造是一個極其耗電的過程。芯片製造每一個都需要經過3000多道工序才能完成，而這其中需要用到大量的半導體設備，並一直維持“恆温”、“高壓”等各種複雜環境，這一切都需要“電”，“製程”越先進，用的電就越多。在眾多設備中，光刻機的耗電量尤為巨大。

**據彭博社報道，ASML新一代EUV每台耗電約1百萬瓦，三星、台積電等芯片製造大廠能源消耗巨大；**台積電對化石燃料高度依賴，2025年耗能估佔中國台灣省的12.5%。世界僅此一家的EUV公司ASML，旗下新一代的EUV光刻機耗資高達1.5億美元，包含10萬個部件和長達2公里的佈線。

**EUV巨大的耗電背後，一方面，****EUV光刻機體現着更先進芯片的製造過程正變得複雜和能源密集。**ASML當前每台EUV的額定耗電量約為1百萬瓦，約為前幾代設備的10倍，但由於沒有替代品來製造最先進的半導體，芯片行業可能成為減少全球碳排放的重要絆腳石。台積電為業界擁有最多EUV光刻機的公司，公司目前已有超過80台EUV，新一代設備還在安裝中。預計到2025年，僅台積電一家公司就將佔全中國台灣省整體能源消耗的12.5%，遠高於2020年時的6%。

EUV之所以耗電量如此高，一是需要激光高功率的極紫外光，需要通過功耗極大的激光器，這個過程會產生大量熱量，因此也需要優秀且完備的冷卻、散熱系統來保證設備正常工作，而激發極紫外光和冷卻散熱都需要消耗大量電力。

二是光前進到晶圓的過程中，需要經過十幾次反射鏡修正光路方向，而每經過一次反射，會有約30％的損耗，最終大約只有不到2％的光線到達晶圓。過程中損耗的能量，也大量會轉化成熱量，這又帶來大量的散熱工作，又轉化成電力消耗。

三是晶圓廠許多時候為提高產能，會進一步提升光源功率，從而提升曝光的節奏，這又帶來更多的用電。總的來看，EUV光刻機的耗電問題，本質是從光源激發到晶圓生產過程中極低的能源轉換率，這也為如何節省能耗提供了路徑。

並且，對於芯片製造的能源消耗問題，環保組織綠色和平（Greenpeace）氣候能源項目主任鄭楚忻曾表示，缺電必然發生，其他行業將受其牽連。比利時微電子研究中心（Imec）Lars-AkeRagnarsson指出，在使用高耗能設備的芯片廠，再生能源變得緊急且必要。

高能耗背後的電力危機，依然只能從技術層面來根本性的解決，芯片製造，如何省電，已經成了一個亟待解決的問題。