今年以来,缺水影响了很多制造企业全球芯片代工公司TSMC没有受到缺水危机的影响即使是在同样遭受严重干旱的美国亚利桑那州建造的新工厂,也没有受到目前建设计划的影响
通过TSMC设施部高级总监阿瑟庄最近发表的一篇文章,我们提炼了TSMC处理水资源短缺的要点和TSMC的绿色制造措施,看看苛刻的TSMC是如何用水的。
用水大户如何顺利度过干旱危机。
晶圆厂日用水量超过15000升,专案组要应对供水风险
在全球缺芯的情况下,水是芯片制造的基本要素之一根据美国水处理设备制造商Water Technology的数据,一家晶圆厂每天需要消耗2000万加仑到4000万加仑的水来清洗硅片和冷却设备如果出现缺水,将严重影响芯片厂商的产能
因此,为了规避缺水风险,TSMC很早就建立了包括供水风险在内的企业风险管理体系。
TSMC还有一个气候相关财务披露工作队,负责识别气候相关风险根据不同的缺水阶段,TSMC建立了不同的反应程序来应对缺水情况
伴随着半导体技术的发展,芯片制造的材料和工艺更加复杂,许多化学品是芯片制造的重要原材料,这大大增加了晶圆厂对水资源质量和数量的要求。
在这种情况下,每一滴水都非常珍贵阿瑟庄说,无论节水效果如何,TSMC都不能忽视任何节水的机会
TSMC日用水量与可利用水资源对比
避免使用有毒溶剂,150只萤火虫在工厂里安家
阿瑟庄在文章中写道,水资源的消耗实际上是晶圆厂能源消耗的一个单独问题如果我们想实现绿色制造,晶圆厂需要在能源管理和废水排放方面坚持高标准
具体到晶圆厂内部,TSMC在整个晶圆厂建立了能源管理体系在系统中,TSMC采用了效率更高的IE3和IE4电机以及热回收设备,可以准确了解各设施的能耗情况
与此同时,TSMC开始减少或避免在晶圆生产中使用有毒溶剂据亚瑟庄介绍,TSMC在清洗晶圆时不再使用NMP溶剂该溶剂选择性强,稳定性好,常用于高精密电子,电路板或锂电池的清洗剂,但对人体和环境有一定的毒性
为了保护水源,TSMC还有一个废水排放和分离系统,可以根据废水的特性和浓度进行操作,禁止使用任何不能自然分解或从水中去除的化学物质。
TSMC水处理罐
通过这些努力,TSMC的环境保护战略取得了一些成就TSMC Fab 15位于台中大渡山脚下,与自然环境十分契合2020年Fab 15获得AWS标准白金证书,使TSMC成为全球第一家连续两年获得AWS白金证书的半导体企业
因为萤火虫的生长对环境有很高的要求,尤其是水资源的清洁度对它的成虫非常重要2020年7月,在TSMC Fab 15工厂发现第一只水生黄色萤火虫,截至2021年2月底,Fab 15已培育芦笙窗萤150余只这些小生命的出现证实了TSMC对晶圆厂环境的维护
TSMC第15工厂的萤火虫
再生水厂今年运行,每天可回收5000立方米
水处理和循环利用是TSMC节水的重要组成部分目前,TSMC 85%—90%的水源是再生水
去年,TSMC科技园再生水厂开工,计划今年投入使用,以回收工厂废水,补充城市水源如果水厂建成,每天可以回收5000立方米的水,到2023年,TSMC预计每天将回收2万立方米的水
TSMC再生水厂及六厂,十四厂,十八厂示意图
在亚利桑那州,TSMC还与当地市政府和生态系统伙伴密切合作,以确保水资源的可持续发展。
在TSMC的宣传视频中,晶圆厂的所有水源都通过管道流动,不会被允许挥发在工厂里,TSMC安装了9套循环系统和13种水资源处理设备
TSMC晶圆厂各种水资源管道
通过这些努力,TSMC的工业废水回收率达到85%,每一滴水的利用率超过350%,这意味着每一滴水平均被TSMC使用3.5次。
TSMC每年都会在企业责任报告中总结环保的实施计划和成果在个人层面,其员工需要制定自己的环境保护和栖息地恢复目标,这些目标的完成将直接与员工的绩效评估和激励挂钩,从而鼓励TSMC员工进行环境保护
结论:应急措施已经到位,晶圆产能可能避免干旱影响
作为世界上最大的铸造制造商,TSMC拥有超过50%的市场份额TSMC创始人张忠谋曾说过,在美国建晶圆厂的优势之一就是有充足的水电现在,亚利桑那州的干旱再次让人们关注到晶圆厂的用水问题
目前,TSMC面对干旱采取了包括水车运输在内的多项防范和应急措施,确保生产线正常运转也许人们可以暂时放下对干旱对TSMC生产影响的担忧
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