半导体制造能耗难题引发全球关注
- 2024年12月09日 15:06:41来源：化工仪器网点击：4774
【化工仪器网 行业百态】随着信息技术的快速发展，半导体已成为现代工业的核心，广泛应用于手机、电脑、数据中心、人工智能等各个领域。然而，半导体制造过程中的高能耗问题却日益凸显，引发了全球范围内的广泛关注。
半导体制造是一个复杂且耗能巨大的过程。在制造过程中，光刻技术是实现芯片制造的关键步骤之一。特别是极紫外光刻机(EUV光刻机)的使用，使得制造更小、性能更强的微芯片成为可能，但其耗电量也随之剧增。当前一代的EUV光刻机功率已经高达1170千瓦，而下一代高数值孔径EUV光刻机的预计功率更是将达到1400千瓦。据分析公司TechInsights的报告，到2030年，配备EUV光刻机的晶圆厂，全球年耗电量可能会超过54000吉瓦时，这一数字甚至超过了新加坡或希腊等国的年耗电量。
半导体制造工厂的高能耗不仅体现在光刻机上，整个制造过程中都需要高精度的控制和严格的环境要求，这使得电力、纯水和特殊气体的需求都非常高。一家典型的半导体制造工厂每年的耗电量与大约5万户家庭的耗电量相当，这些工厂的耗电量甚至超过了汽车制造厂和炼油厂的总和。
以韩国为例，科技巨头三星电子运营着6座半导体制造工厂，这些工厂在2021年所消耗的能源占据韩国全年能源账单的3%。为了提升在全球芯片制造市场中的竞争力，三星电子正计划进一步扩大其EUV光刻机的部署规模，这无疑将进一步加剧韩国的能源压力。而韩国的能源结构目前仍高度依赖于煤炭和天然气等传统化石燃料，这使得韩国的能源体系面临更大的挑战。
高能耗问题不仅影响了半导体行业的可持续发展，还可能对全球绿色转型产生阻碍。专家警告称，满足市场对微处理器激增的需求可能会阻碍绿色转型。因此，半导体行业必须采取有效措施，降低能耗，实现可持续发展。
佳能计划通过纳米印刷技术进入光刻机市场，以期在提升效率的同时，大幅削减能源消耗并减轻环境负担。此外，一些半导体企业也在推进其运营的绿色化与可持续性，如英特尔在2021年的可再生能源供电比例攀升至80%。
然而，这些措施仍然不足以完全解决半导体制造的高能耗问题。半导体行业需要加强能碳管理，构建更加系统化、智能化的数字化管理平台，实现能耗和碳排放的精准监测和管理。通过数字化手段，企业可以实现能碳数据的实时采集、分析和反馈，提升管理的透明度和协同性，从而为节能降碳目标的达成提供有力支撑。
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