今年以來，缺水影響了很多製造企業，全球晶片代工一哥台積電沒怎麼被缺水危機影響生產進度，就連在同樣遭遇嚴重乾旱的美國亞利桑那州所建新廠，當前建設計劃也未受影響。 通過近期台積電設施部高級總監 Arthur Chuang 發表的一篇文章，我們提煉了台積電處理水資源短缺問題的要點以及台積電的綠色製造措施，看看台積電用水到底有多「環保」？

▲「用水大戶」如何平穩度過乾旱危機？

晶圓廠日用水超 1.5 萬升，特別工作組應對供水風險

在全球缺芯的當下，水是晶元製造的基本要素之一。 美國水處理設備廠商 Water Technology 的數據顯示，一家晶圓廠每天需要消耗 2000 萬加侖到 4000 萬加侖（約 7570 升-1.5 萬升）的水來清潔矽片和冷卻設備。 如果發生缺水問題，將會嚴重地影響到晶元廠商的生產能力。

因此為了避免水資源短缺的風險，台積電很早之前就建立了包含供水風險在內的企業風險管理系統。

台積電還有氣候相關財務披露特別工作組（TCFD）來確定氣候相關的風險。 針對不同的缺水階段，台積電設立了不同的反應程式，以處理短缺情況。

而隨著半導體技術的進步，晶元製造的材料和流程也更加複雜，很多化學用品都是晶元製造的重要原料，極大地增加了晶圓廠對水資源品質和數量的要求。

在這樣的情況下，每一滴水都十分寶貴。 Arthur Chuang 稱，無論節水效果如何，台積電都不能忽視任何節約用水的機會。

▲ 台積電每日用水和可用水資源對比（來源：EE Times）

避免有毒溶劑使用，150 隻螢火蟲安家晶圓廠

Arthur Chuang 在文中寫道，水資源的消耗其實是晶圓廠能源消耗的一個單獨問題。 如果想要實現綠色製造，晶圓廠需要能源管理和廢水排放上堅持高標準。

具體到晶圓廠內部，台積電在整個晶圓廠內部建立了能源管理系統，系統中台積電採用了較為高效的 IE3 和 IE4 電機和熱回收設備，可以準確地瞭解每個設施所消耗的能源情況。

同時，台積電開始在晶圓生產中開始減少或避免使用有毒溶劑。 據 Arthur Chuang 分享，如今台積電已不在晶圓清洗環節使用 NMP（N-甲基吡咯烷酮）溶劑。 該溶劑選擇性強、穩定性好，經常在高精密電子、電路板或鋰電池中用作清洗劑，但是對人體和環境具有一定的毒性。

為了保護水源，台積電還擁有一套可以根據廢水特性和濃度運行的廢水排放分離系統，並禁止使用任何無法自然分解或從水中去除的化學品。

▲ 台積電水處理槽（來源：台積電）

在這樣的努力下，台積電的環境保護策略已經取得了一定成績。 台積電 Fab 15 位於台中大渡山腳下，與自然環境較為貼合。 Fab 15 在 2020 年獲得了可持續水資源管理標準（AWS Standard）的白金證書，這使台積電成為了全球第一家連續 2 年獲得 AWS 白金認證的半導體企業。

由於螢火蟲的生長對環境要求較高，尤其是水資源的潔凈程度對其成蟲相當重要。 2020 年 7 月，台積電的 Fab 15 廠區發現了第一隻水生黃螢;截至 2021 年 2 月底，Fab 15 中已培育了 150 餘只蘆生窗螢。 這些小生命的出現，側面肯定了台積電對晶圓廠環境的維護。

▲ 台積電 Fab 15 中的螢火蟲（來源：台積電）

再生水廠今年運行，每天可回收 5000 立方米

水處理和回收是台積電節水的重要一環，當前台積電所使用的水源中，85%-90% 都是再生水。

去年，台積電科學園區的再生水廠開工，計劃在今年投入使用，以回收工廠廢水，補充城市水源。 如果水廠建成，每天可回收 5000 立方米的水源;到 2023 年，台積電預計每天回收再生的水資源將達到 2 萬立方米。

▲ 台積電再生水廠和 Fab 6、Fab 14 和 Fab 18 示意圖（來源：台積電）

在美國亞利桑那州，台積電也和當地市政府、生態系統合作夥伴進行了密切合作，確保水資源的可持續發展。

在台積電的宣傳視頻中，晶圓廠所有的水源流動都在管道中進行，而不會任其揮發。 在晶圓廠中，台積電安裝有9套再循環系統和13種水資源處理設備。

▲ 台積電晶圓廠內部各水資源管線（來源：台積電）

在這些努力下，台積電的工業廢水回收率達85%，每滴水的使用率則超過350%，也就是說平均每滴水都被台積電使用了3.5次。

每年，台積電都會在企業責任報告中概述環境保護等執行計劃和結果。 在個人層面，其員工需要設定自己的環保和棲息地恢復目標，這些目標的完成與否會直接和員工的績效評估、激勵挂鉤，以此鼓勵台積電的員工進行環保。

結語：應急措施已就位，晶圓產能或可避免乾旱影響

台積電作為全球最大的晶圓代工廠商，其市場份額超過50%。 台積電創始人張忠謀曾稱，在美國建晶圓廠的優勢之一就是有著充足的水、電。 如今，亞利桑那州的乾旱再次讓人們開始注意晶圓廠的用水問題。

目前來看，台積電面對乾旱已經採取了很多防範和應急措施，包括水車運水等，力保產線正常運作。 或許人們可以暫時放下乾旱對台積電生產影響的擔心。