台積電藉由EUV動態省電、創新冷卻液技術等實質做法來提升能源效率。資料照
台積電今日(9/30)發布永續電子報,該公司藉由 EUV 動態省電、創新冷卻液技術、改良無塵室空調設計等實質做法,來提升能源效率,同時強化資源再生。
1.推動EUV動態節能提升能源使用效率是台積電落實淨零排放的重要策略之一。因應先進製程演進,廠內極紫外光(Extreme Ultraviolet, EUV)微影設備數量持續增加,為兼顧技術發展與環境永續,台積電攜手供應商推動「EUV動態節能計畫」,經實測產線設備每年可節省的能源占其全年總能源消耗8%。
台積電優化EUV設備能源使用效率,兼顧節能與產能。取自TSMC
今年9月起,已陸續導入晶圓十五B廠、晶圓十八A廠及晶圓十八B廠,今年底將全面導入海內外所有EUV設備,並列為新建廠區標準設計,預計至2030年可累積節電1億9,000萬度,相當於減碳10萬1,000公噸,達到節能與產能並重的雙重效益。
台積電持續擴大節能範疇,除EUV微影設備動態節能外,亦評估導入深紫外光(Deep Ultraviolet, DUV)設備及微影製程應用以外的模組設備,進一步提升整體生產的能源使用效率,以創新技術實踐永續發展。
2.改良無塵室空調設計
台積電針對無塵室內輸送空氣的風機過濾組(Fan Filter Unit, FFU),在不改變尺寸及運轉需求的前提下,攜手供應商成功優化風機結構,將運轉效率由55%提升至60%以上,經實測單一廠區平均年省156萬度電、減少805公噸二氧化碳當量;今年9月,該技術已導入晶圓二十廠第1期與第2期廠區、晶圓二十二廠第1期與第2期廠區、先進封測七廠第1期廠區,共計約4萬4,000台,持續實踐綠色創新。
台積電改良無塵室風機結構,強化節能效果。取自TSMC
台積電指出,晶圓廠房內的無塵室需保持極高的空氣潔淨度,風機過濾組能有效過濾空氣中的微小顆粒,維護製程環境品質。為精進運轉效能,台積電優化風機過濾組的設計,將直流無刷馬達的結構由內轉式改為外轉式,以增強轉軸的力矩,確保風機運作所需的高扭矩性能;同時,將扇葉直徑從400公厘延伸至448公厘,增加出風截面積,強化氣流的穩定性。此外,結合渦殼風道流場模擬,有效減少擾流、提高出風量,進一步提升空氣循環效率並降低能耗。
台積電持續擴大節能範疇,除改善風機輸送效能外,亦評估膜板加濕器及空氣濾網的設計與材質改進方案,以測試其節能減碳的可行性;透過確保製程穩定的同時,全面提升空調系統的能源使用效率,實現綠色製造的永續目標。
3.冷卻液回收技術再創新為提升資源循環效益,台積電攜手供應商創新研發「冷卻液(Coolant)回收技術」,將原本需報廢的製冷機冷卻液進行過濾與純化,再次回用於半導體製程,不僅降低廢棄物委外處理量,亦減少供應商運輸新液過程產生的碳排放;今年,回收冷卻液已成功導入部分台灣廠區十二吋晶圓廠使用,預估年減碳約4萬公噸,深化資源再生價值。
台積電攜手供應商回收製冷機冷卻液再利用,強化循環經濟動能。取自TSMC
半導體製造設備運行時會產生大量熱能,須透過冷卻系統有效控溫,以避免過熱影響設備性能與製程精度。過往製冷機報廢時,冷卻液通常一併處理,但冷卻液因具高度穩定性,即使長期使用仍能保持原有特性。
為此,台積電與供應商合作投入回收技術研究,先經由化性與物性分析,評估回收冷卻液與新品冷卻液的性能差異,驗證其循環使用的可行性;研究過程中,從冷卻機內汲取欲報廢冷卻液,並進行多重過濾純化、參數調整及最佳化,以最大限度減少回收過程中的液體流失及性能衰減,有效確保冷卻液回收率及穩定使用效能,為半導體產業邁向低碳未來注入新動力。