極紫外光刻機讓臺灣電力供應吃緊？

　　想想***也悲哀，這樣的高科技受困于沒電，大陸電多得挖比特幣去了

　　小編有句話要說了***怎么可能缺電？？？?。?！***不是有全世界最先進的發(fā)電技術(shù)么？？叫什么來著？？哦對了。。用愛發(fā)電?。?！

　　用愛發(fā)電大隊去哪里了？2025非核家園提出的時候怎么喊的？

　　好吧言歸正傳，上個世紀的30年代，波音公司（飛機制造廠商）的一位工程師，即T.P.Wright最先發(fā)現(xiàn)并提出“學習曲線”（一家工廠累計生產(chǎn)飛機的數(shù)量不斷地上升，飛機的制造成本反而在不斷地下降）。“學習曲線”的數(shù)學公式是Y=a*X^b。Y是累計單位產(chǎn)品的平均生產(chǎn)成本，a是第一批產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，X是累計生產(chǎn)產(chǎn)品的總數(shù)，b是負數(shù)，且b的絕對值越大，意味著“學習曲線”進步的速度就越快。舉例來說，假定，在一家飛機制造工廠中，第1架飛機的制造成本為1億美元，第2架飛機的制造成本就可下降到為0.8億美元，到第4架飛機的制造成本就會再下降到為0.64億美元……隨著這家工廠累計生產(chǎn)飛機的數(shù)量每翻倍一次，則單架飛機的制造成本便會在前一個基礎(chǔ)上又下降20%。

　　事實上，“學習曲線”不止在飛機制造行業(yè)中管用，同樣適用于芯片制造行業(yè)。所以，若有一家芯片制造廠商，具備了很強的技術(shù)研發(fā)能力和先進的生產(chǎn)工藝，且累計生產(chǎn)的芯片數(shù)量比同行中的其他廠商都多的話，則這家芯片制造廠商在市場中就理應會占有越來越多的市場份額。比如，前不久，各家媒體都報道過，原三星旗下的芯片制造部門從三星獨立出來后，有意和臺積電爭搶市場份額，這或許就是“學習曲線”使三星非這么干不可。當然，臺積電本已經(jīng)站上行業(yè)第一的位置，于情于理也想且也能長期地占著行業(yè)第一的位置。

　　直到今天，人們對芯片的需求量不僅在持續(xù)地增長，還是海量的，這才是推動‘學習曲線’和‘摩爾定律’在芯片制造行業(yè)中繼續(xù)前行的主動力。在全球范圍內(nèi)，一方面，半導體的銷售總額在1990年不過為500多億美元，到2015年上升到為3000多億美元，到2019年即會上升到為4300億美元（還沒有考慮人工智能在各行各業(yè)中大爆發(fā)的情況）。另一方面，一家芯片制造工廠的建設(shè)成本，在上個世紀的80年代初期為1億美元，到90年代中期上升到為10億美元，而到2020年卻有可能上升到為150億美元。簡單地說，正是因為人們對芯片的需求量在不斷地上升，對芯片的要求在不斷地提高，半導體行業(yè)的年產(chǎn)值才會不斷地上升。從而，各家芯片制造廠商才敢拿出更多的資金來建設(shè)一家接著一家的，越來越“貴”的芯片制造工廠。一家芯片制造工廠的建設(shè)成本之所以越來越高，是由多個因素共同作用的結(jié)果。比如，接下來就要說到的極紫外光刻機（EUV光刻機）。

　　早在2012年7月，芯片制造行業(yè)發(fā)生了這么一件大事。三星、臺積電和英特爾都為了分擔光刻機制造廠商ASML研發(fā)極紫外光刻技術(shù)等新技術(shù)的風險，共同向ASML承諾支付13億歐元的技術(shù)研發(fā)費用。同時，三星、臺積電和英特爾都還按當時每股40歐元的價格向ASML注資（三家芯片制造廠商合計持有ASML的股權(quán)比率為23%）。值得一提的是，4年后，也就是到2016年7月，ASML的股價升到了90歐元以上。對各家芯片制造廠商而言，光刻工藝著實重要。單片芯片的制造成本中，差不多有一半的成本是屬光刻工藝的。況且，有行內(nèi)業(yè)者推測，整個半導體行業(yè)界研發(fā)出可用于量產(chǎn)的極紫外光刻機，所耗費的資金差不多為200億美元，不是個小數(shù)目！

　　近日，***媒體報道：按照臺積電制定的計劃，到2019年，第二版本的7nm工藝會首次引入極紫外光刻機。之后的5nm工藝和3nm工藝，特別是3nm工藝引入極紫外光刻機的數(shù)量會更多。但是臺積電的高層們近幾年來卻在為此憂慮，由于極紫外光刻機在工作時十分耗電，未來***電力供應怕是會更加吃緊。

　　目前，ASML已經(jīng)成功研發(fā)出的，最先進的極紫外光刻機，輸出功率為250瓦，芯片生產(chǎn)速度為125片芯片/小時。2009年，SK海力士對外給出一個數(shù)據(jù)是，極紫外光刻機的能源轉(zhuǎn)化效率為0.02%。據(jù)此來算，一臺輸出功率為250瓦的EUV光刻機，需要耗電0.125萬千瓦。2017年8月13日，中國半導體論壇在媒體平臺發(fā)表文章有稱（極紫外光在物理性質(zhì)上和人們常見的紫外光有著很大的不同）：“首先，這種光非常容易被吸收，連空氣都不透光，所以整個生產(chǎn)環(huán)境必須抽成真空；同時，也無法以玻璃透鏡折射，必須以硅與鉬制成的特殊鍍膜反射鏡，來修正光的前進方向，而且每一次反射仍會損失3成能量，但一臺EUV機臺得經(jīng)過十幾面反射鏡，將光從光源一路導到晶圓，最后大概只剩下不到2%的光線。這也是EUV機臺如此耗電的主因之一。”

　　去年 6 月，有消息透露，臺積電有意自蓋電廠。 這位分析師表示，當時臺積電就是擔心大量導入 EUV 光源的 5 奈米制程，南科電力系統(tǒng)無法負荷，直到臺電出具供電保證，才打消念頭。

　　一位臺積電前主管表示，臺積電的企業(yè)文化是高度專注本業(yè)，像自蓋電廠這類事，過去根本連想都不會想，會去考慮這件事，就表示缺電非常嚴重。

　　但接下來更耗電的的 3 奈米制程，便傳出臺積電有意設(shè)廠美國，除了土地與環(huán)評，電力穩(wěn)定度也是考慮因素之一。

　　其實從2015年開始，臺積電的創(chuàng)始人張忠謀就已經(jīng)不止一次地向媒體釋放出信息：臺積電正面臨的一大隱憂就是“缺電”。雖然臺積電的每家芯片制造工廠都有備用電力，但這備用電力的用電成本是***電力公司的3倍。而2020年，臺積電的5nm工藝新工廠（位于***南科工業(yè)園區(qū)）的用水量和用電量都會大增，用電量會大到什么程度？有行內(nèi)業(yè)者估計是72萬千瓦。***電力公司給出的數(shù)據(jù)顯示：***東部共56萬人的用電量也才在40萬千瓦到50萬千瓦之間。遠遠不及臺積電的這家5nm工藝工廠的用電量。