2030年僅EUV光刻機的年耗電量將超過(guò)54000吉瓦！

11月4日消息，根據半導體研究機構TechInsights的最新發(fā)布的報告稱(chēng)，隨著(zhù)極紫外 （EUV） 光刻技術(shù)的演進(jìn)，該技術(shù)日益增長(cháng)的能源要求或將成為一大難題。

目前EUV光刻技術(shù)是制造7nm及以下先進(jìn)制程所需的關(guān)鍵技術(shù)，荷蘭的 ASML 和比利時(shí)的 imec 一直是EUV光刻技術(shù)研發(fā)方面的領(lǐng)軍企業(yè)。ASML下一代High NA EUV不僅系統龐大且復雜（設備在晶圓廠(chǎng)中需要更多的空間，尤其是高度，因此往往用于新的晶圓廠(chǎng)），同時(shí)成本也非常高昂，達到了3.5億美元。

美國政府近日還宣布提供8.25億美元的聯(lián)邦資金，以支持在紐約州奧爾巴尼打造EUV技術(shù)研發(fā)中心。這也是美國政府在2013年Cymer被ASML收購之后，對于光刻技術(shù)研發(fā)的重新重視。

在此之前的2023年12月11日，美國紐約州還宣布與包括IBM、美光、應用材料（Applied Materials）、東京電子（Tokyo Electron）等半導體大廠(chǎng)達成一項合作協(xié)議，預計將投資100億美元在紐約州奧爾巴尼納米技術(shù)綜合體興建下一代High-NA EUV半導體研發(fā)中心，以支持世界上最復雜、最強大的半導體的研發(fā)。

此外，英特爾今年已經(jīng)領(lǐng)先全球在其位于俄勒岡州的晶圓廠(chǎng)內安裝了兩臺High NA EUV光刻機，以為其Intel 18A以下尖端制程做準備。

“我們現在憑借'領(lǐng)先一步'戰略做好了充分準備，可以對市場(chǎng)需求做出快速反應，”英特爾首席執行官 Pat Gelsigner 近日表示?！半S著(zhù)我們現已完成向 EUV 的過(guò)渡以及 Intel 18A 的推出，我們在 Intel 14A 及更高版本的節點(diǎn)開(kāi)發(fā)節奏更加正常。此外，我們的團隊瘋狂地專(zhuān)注于提高晶圓廠(chǎng)的生產(chǎn)力，隨著(zhù)時(shí)間的推移，這使我們能夠以更少的資源生產(chǎn)更多的產(chǎn)品?！?/p>

TechInsights指出，一臺High NA EUV設備的功率高達1400KW，這也是半導體工廠(chǎng)中最為耗電的設備。而隨著(zhù)配備EUV光刻機的晶圓廠(chǎng)數量的不斷增長(cháng)，對于電力的需求將會(huì )激增，這將對應電力基礎設施提出非常大的挑戰。

TechInsights 目前正在跟蹤 31 家使用 EUV 光刻技術(shù)的晶圓廠(chǎng)，另外 28 家工廠(chǎng)將在 2030 年底之前安裝EUV光刻機。這將使正在運行的 EUV 光刻機數量增加一倍以上，相當于每年僅為 EUV 系統供電就需要超過(guò) 6,100 吉瓦（1吉瓦= 1000兆瓦= 1000000千瓦）。

預計到2030 年，僅 EUV 光刻機的年用電量估計就可能超過(guò) 54,000 吉瓦，這比新加坡或希臘等許多國家每年的耗電量還要多。這凸顯了對可持續能源解決方案的迫切需求，以支持半導體行業(yè)不斷增長(cháng)的需求。

雖然目前的500 多家半導體制造公司當中，只有少數公司擁有支持 EUV 光刻機和相關(guān)技術(shù)，但已經(jīng)對于特定的區域能源網(wǎng)帶來(lái)了影響。比如已經(jīng)使用EUV系統進(jìn)行大批量生產(chǎn)的臺積電位于中國臺灣的晶圓廠(chǎng)、韓國的三星和SK海力士晶圓廠(chǎng)、美光位于日本的晶圓廠(chǎng)、美國亞利桑那州的英特爾和臺積電晶圓廠(chǎng)、美國俄亥俄州的英特爾晶圓廠(chǎng)、美光位于紐約州及愛(ài)達荷州的晶圓廠(chǎng)以及三星位于得克薩斯州的晶圓廠(chǎng)。

雖然 EUV 設備是半導體晶圓廠(chǎng)最耗能的設備，但它們目前僅占晶圓廠(chǎng)內總耗電量的 11% 左右。其他半導體設備、基礎設施和 HVAC（供暖/通風(fēng)/空調）系統也會(huì )對整體能源消耗產(chǎn)生重大影響。

TechInsights 高級可持續發(fā)展分析師 Lara Chamness 表示，為了確?？沙掷m的未來(lái)，半導體制造行業(yè)需要投資節能技術(shù)，探索可再生能源，并與政策制定者合作，以應對電力基礎設施的挑戰。

編輯：芯智訊-浪客劍