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半導體制造能耗難題引發全球關注
2024年12月09日 15:06:41
來源：化工儀器網 點擊量：5042
隨著信息技術的快速發展，半導體已成為現代工業的核心，廣泛應用于手機、電腦、數據中心、人工智能等各個領域。
【化工儀器網 行業百態】隨著信息技術的快速發展，半導體已成為現代工業的核心，廣泛應用于手機、電腦、數據中心、人工智能等各個領域。然而，半導體制造過程中的高能耗問題卻日益凸顯，引發了全球范圍內的廣泛關注。
半導體制造是一個復雜且耗能巨大的過程。在制造過程中，光刻技術是實現芯片制造的關鍵步驟之一。特別是極紫外光刻機(EUV光刻機)的使用，使得制造更小、性能更強的微芯片成為可能，但其耗電量也隨之劇增。當前一代的EUV光刻機功率已經高達1170千瓦，而下一代高數值孔徑EUV光刻機的預計功率更是將達到1400千瓦。據分析公司TechInsights的報告，到2030年，配備EUV光刻機的晶圓廠，全球年耗電量可能會超過54000吉瓦時，這一數字甚至超過了新加坡或希臘等國的年耗電量。
半導體制造工廠的高能耗不僅體現在光刻機上，整個制造過程中都需要高精度的控制和嚴格的環境要求，這使得電力、純水和特殊氣體的需求都非常高。一家典型的半導體制造工廠每年的耗電量與大約5萬戶家庭的耗電量相當，這些工廠的耗電量甚至超過了汽車制造廠和煉油廠的總和。
以韓國為例，科技巨頭三星電子運營著6座半導體制造工廠，這些工廠在2021年所消耗的能源占據韓國全年能源賬單的3%。為了提升在全球芯片制造市場中的競爭力，三星電子正計劃進一步擴大其EUV光刻機的部署規模，這無疑將進一步加劇韓國的能源壓力。而韓國的能源結構目前仍高度依賴于煤炭和天然氣等傳統化石燃料，這使得韓國的能源體系面臨更大的挑戰。
高能耗問題不僅影響了半導體行業的可持續發展，還可能對全球綠色轉型產生阻礙。專家警告稱，滿足市場對微處理器激增的需求可能會阻礙綠色轉型。因此，半導體行業必須采取有效措施，降低能耗，實現可持續發展。
佳能計劃通過納米印刷技術進入光刻機市場，以期在提升效率的同時，大幅削減能源消耗并減輕環境負擔。此外，一些半導體企業也在推進其運營的綠色化與可持續性，如英特爾在2021年的可再生能源供電比例攀升至80%。
然而，這些措施仍然不足以完全解決半導體制造的高能耗問題。半導體行業需要加強能碳管理，構建更加系統化、智能化的數字化管理平臺，實現能耗和碳排放的精準監測和管理。通過數字化手段，企業可以實現能碳數據的實時采集、分析和反饋，提升管理的透明度和協同性，從而為節能降碳目標的達成提供有力支撐。
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