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美國亞利桑那州面臨乾旱缺水 威脅半導體製造

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科技產業資訊室 (iKnow) - Lisa & May 發表於 2021年8月25日

、美國亞利桑那州面臨乾旱缺水 威脅半導體製造

隨著台積電及英特爾陸續宣布建立新廠及擴廠計畫,美國亞利桑那州(Arizona)成為全球半導體製造中心之一。然而,半導體在擴大生產規模的同時,製造商將可能面臨前所未有的缺水危機。同時,美國西部正受到幾十年來最嚴重的旱災也在不斷加劇。
 
美國聯邦政府本周(2021.8.16)正式宣佈科羅拉多河(Colorado River)有史以來第一次出現水荒,美國多個州和墨西哥將從2022年1月1日開始限水。缺水的是美國最大水庫胡佛大壩(Hoover Dam)的米德湖(Lake Mead),也是亞利桑那州的主要水源。與其他州相比,亞利桑那州將遭受最大的缺水危機,每年損失約8%的總水量。但就目前為止,缺水限水首當其衝是影響農業,2019年農業用水占亞利桑那州用水的70%以上。雖然,工業用水約占亞利桑那州6%的水,但隨著晶片製造商和其他周邊製造商進駐,比例可能會增高。
 
然而,半導體晶圓廠運作需要大量水資源,根據估計,半導體工廠每天會消耗200萬到400萬加侖的水,用來冷卻設備和清潔晶圓。這與亞利桑那州13,698至27,397名居民一天使用水一樣多。半導體工廠對水質也很挑剔,需要使用乾淨的超純水(ultrapure water),防止晶片被雜質破壞。
 
2020年時,英特爾承諾到2030年,淨化和循環的淡水將超過使用的量,2020年在亞利桑那州淨化並循環了95%的淡水。英特爾在Chandler的Ocotillo園區有自己的廢水處理廠,還有一個與當地政府合作的降低廢水鹽分的設施,每天將250萬加侖的廢水恢復到飲用水標準。英特爾會再次使用部分處理過的水,其餘的則是被送往補充地下水源或供周邊社區使用。
 
亞利桑那州是英特爾第一個巨型工廠網路(mega-factory network)和最新的半導體工廠的所在地,對英特爾至關重要。根據英特爾最近的企業責任報告,2020年英特爾在亞利桑那州使用了超過52億加侖的水,其中大約20%是再生水(reclaimed water)。2021年3月,英特爾宣佈,將投資200億美元擴建半導體製造設施,在Chandler新建兩座半導體工廠。
 
台積電2020年5月也宣佈計畫在鳳凰城附近建造一座120億美元的新工廠,將是其在美國的第二座工廠(第一座工廠位於華盛頓州)。未來,台積電計畫在10到15年內在亞利桑那州興建多達6座新晶圓工廠。台積電表示,目前預計缺水問題不會對新工廠計畫造成影響,並將持續密切監測供水情況。
 
事實上,台積電視水資源管理為企業氣候變遷風險管理與天然災害調適的重要一環,重視「廠務系統用水減量、增加廠務廢水回收、提升系統產水率、降低系統排水損失」四大節水方向,不斷尋求節水機會。2019年,總計新增節水量達328萬公噸,其中,製程用水回收率平均達86.7%,總回收水量達133.6百萬公噸。
 
亞利桑那州是沙漠地區,需依賴與其他州的水資源共用協議。亞利桑那州38%的水來自科羅拉多河,隨著氣候變遷更嚴峻而導致該河的水越來越少,預計未來將面臨缺水缺電更艱難的選擇。(1004字;圖1)
 
 
參考資料:
Water shortages loom over future semiconductor fabs in Arizona. The Verge, 2021/8/18. 
亞利桑那州憑藉著英特爾與台積電進駐,將成為美國半導體製造核心基地。科技產業資訊室 (iKnow),2021/6/7。
水管理:綠色製造,台積電


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