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芯片制造超純水循環(huán)節(jié)能突破
芯片制造過程中，超純水的需求量非常大，尤其是在晶圓生產(chǎn)和清洗過程中，水的消耗和廢水的處理成為了一個重要的成本和環(huán)境挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對這一問題，許多半導(dǎo)體制造廠開始著手在水資源的循環(huán)使用和節(jié)能方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。臺積電18廠在這一方面取得了明顯進(jìn)展，部署了膜電容去離子（MCDI）系統(tǒng)，將超純水的制備能耗從每立方米5kWh降低到了1.8kWh，節(jié)省了大量能源，同時將廢水回收率提升至92%。這一技術(shù)的應(yīng)用不僅幫助臺積電降低了能源消耗，還在環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮了重要作用。
該MCDI系統(tǒng)的創(chuàng)新之處在于它采用了240個水質(zhì)傳感器來實時監(jiān)控和優(yōu)化水質(zhì)，在離子交換樹脂的再生周期方面進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。通過智能化的管理，化學(xué)品的消耗量得到了大幅減少，降低了運營成本，同時也減少了對環(huán)境的負(fù)面影響。這種先進(jìn)的技術(shù)不僅提升了水處理的效率，也為半導(dǎo)體行業(yè)提供了一個可持續(xù)的解決方案。
與此同時，三星也在水資源的管理上進(jìn)行了積極的探索。其工廠通過采用人工智能技術(shù)，預(yù)測了晶圓沖洗過程中水的需求量，并成功地實現(xiàn)了單片節(jié)水19升。通過這一措施，三星有效地減少了純水系統(tǒng)的負(fù)載波動，系統(tǒng)的負(fù)荷波動率從±35%降至了±7%，保證了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和水資源的高效利用。
此外，英特爾在其生產(chǎn)線中也取得了不小的成就。通過優(yōu)化水資源管理，該公司成功實現(xiàn)了年節(jié)水450萬噸，相當(dāng)于約3.6萬人一年的用水量。這一成績表明，隨著技術(shù)的進(jìn)步，半導(dǎo)體制造業(yè)在水資源利用方面已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，未來還將有更多類似的創(chuàng)新成果出現(xiàn)。
通過這些技術(shù)創(chuàng)新，芯片制造業(yè)不僅提升了生產(chǎn)效率，還在水資源的節(jié)約和能源消耗的降低方面做出了積極貢獻(xiàn)。這些實踐案例展示了在全球范圍內(nèi)，半導(dǎo)體行業(yè)正在朝著更加綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展，為環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約做出了實實在在的貢獻(xiàn)。
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