为什么制造半导体需要如此多的水？

建立半导体工厂需要大面积的土地、大量的能源以及高精度的机械设备。由于芯片工厂的复杂性不断增加，美国国会为提升国家的技术独立性，已经拨款超过500亿美元用于美国国内芯片生产的提升。半导体工厂是一个巨大的资源黑洞，数不清的资源都向其在涌入，其中水资源也是半导体工厂极其需要的。
 

清洗晶圆对水资源的高需求

 

尽管在提高晶圆厂产能的努力中，通常被忽略的是对水资源的巨大需求。例如，英特尔计划在俄亥俄州哥伦布市附近建造一个耗资200亿美元的大型工厂。当地已有的三个每天供应1.45亿加仑（约55万立方）饮用水的水厂可能还不足以满足英特尔未来的需求，正考虑建设第四个水厂。

 

 

半导体制造过程中水的主要用途在于清洁用于制造计算机芯片的硅片。晶圆的清洗至关重要，因为任何微小的颗粒污染都可能对芯片造成负面影响。CSET的数据显示，一座晶圆厂每天的用水量可以和一个小城市全年的用水量相媲美。

 

水资源的重要性

 

随着《芯片和科学法案》的实施，芯片公司正在其晶圆厂旁边建设水处理设施，以积极响应激励政策。同时，希望吸引晶圆厂的城市正在分析供水系统可能受到的影响，并在必要时采取措施以确保供水，例如实施水循环利用基础设施。

 

 

为了适应新晶圆厂的建设，一些地区已经开始规划升级其水利基础设施。哥伦布就计划在2028年开设第四家水厂，以支持不断增长的人口以及英特尔预计的高耗水量，预示着这些工厂对当地水资源的显著影响。

 

超纯水的生产回收和企业责任

 

生产超纯水需要多步骤过程以消除各类污染物，并采用类似反渗透的技术来净化水质。与此同时，对于芯片工厂来说，如何有效地利用和处理那些用于冷却机器的纯净度较低的水也是一大挑战。

 

 

 

芯片工厂对水重复利用的能力会因公司而异，而且依赖于他们的生产工艺和对水处理技术的投入。例如，英特尔便设立了到2030年实现净正用水量的目标，这需要工厂在水利用和处理方面做出显著改进。

 

城市应对策略

 

对于那些即将迎来新晶圆厂的城市和地区来说，它们需要做好准备，从建设供水系统到社区层面，应对可能出现的影响。例如，有些城市正在探索如何将工厂废水转化为饮用水，确保可持续地管理水资源。

 

芯片制造对水资源的依赖明显而巨大，这就要求政府、企业以及社区必须采取积极措施来保障水资源的可持续使用，并兼顾工业发展的需要。这样的平衡对于保护环境、保障居民需求以及支持产业发展都至关重要。