氣候變遷水資源匱乏 全球半導體製造業面臨風險

編譯/高晟鈞

從燈泡、牙刷,再到汽車、火車與飛機,半導體科技無所不在。21世紀的晶片製造業甚至被冠以「在地緣政治上,至少與20世紀的石油」一樣重要。

全球氣候變遷水資源匱乏,全球半導體製造業面臨風險。示意圖。圖/123RF

然而,半導體製造需要大量的水來保持機器冷卻與晶圓上的乾淨度。該行業對水的依賴,使不斷變化的環境與氣候,很可能成為未來半導體產業的風險因素。

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水資源短缺迫在眉睫

無論考慮何種氣候變遷情境——無論是樂觀、照常或悲觀——至少有40%半導體製造工廠中,預計到2030年將面臨高或極高的水資源壓力風險。

美國與歐洲為推動半導體產業本土化,提供了大量的資金吸引相關企業入駐。然而,美國和歐洲正在宣布或建設的生產設施均位於已經面臨嚴重缺水壓力的地區。英特爾、台積電和三星都在美國的西南部建造新工廠,但該地區自 1994年以來長期處於乾旱狀態;更甚至,2021年,美國墾務局首次宣布科羅拉多河流域缺水。

這現象並不僅限於國外,生產了約全球90%先進半導體的台灣,也自2021年開始面臨乾旱問題。由於乾旱嚴重,台灣農民獲得報酬對農田進行休耕,將原本用於農業的水可以運送至半導體製造廠。台灣製造工廠甚至必須透過卡車將水從一個流域運送到另一個流域來克服短缺問題。

脆弱的行業結構

一座半導體製造設施可能耗費高達數十億美元。因此,如果當地的水條件出現問題,人們不會簡單地改變或拋棄原有的工廠。再者,水資源短缺只是其中一項因素,更重要的是,全球半導體生產網路中特定節點的重要性。

例如,台積電被廣泛認為是為蘋果、Nvidia等公司製造先進半導體的全球領導者。然而,台積電為這些公司生產的工廠僅位於台灣的三個地點。這使得製造這些技術的全球生產網路變得相當脆弱。

令人擔憂的未來

目前不論是Intel、台積電等主要半導體製造商,都對水回收與循環利用方面進行了大量投資,卻依舊是杯水車薪。

克服因不斷發展的氣候緊急情況,而對半導體產業帶來的長期缺水風險並不容易,也不便宜。而即使個別公司在用水效率方面取得了令人矚目的進步,這些努力也不會自動提高整個半導體生產網路的系統效率,因為無論多麼高的效率都無法解決半導體製造所需的水問題,而其他使用者也需要水。

沒有安全取得大量水就沒有半導體,沒有半導體就沒有電子產品。氣候緊急情況是現在和未來水資源壓力的主要驅動因素。科技業能否因應還有待觀察。

資料來源:ScitechDaily

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