TSMC는 EUV 리소그래피 기계 전력 소비를 거의 절반으로 줄이며 생산 능력과 수율은 영향을 받지 않습니다.

세계 최고의 반도체 파운드리 업체인 TSMC의 첨단 공정 생산에서 에너지 소비를 줄이기 위한 조치는 유사한 에너지 절약 목표를 추구하는 데 있어 동종 업체를 선도하고 있습니다. 현재 TSMC는 EUV(극자외선 리소그래피) 시스템에서 더 많은 효율성을 활용했지만 최신 릴리스는 회사가 보다 실시간 지능형 에너지 관리로 전환했음을 나타냅니다.

보도에 따르면 TSMC의 대만 주요 생산 기지(공장 15B, 18A, 18B 포함)는 올해 9월 극자외선 리소그래피 시스템에 초점을 맞춘 '동적 에너지 절약 관리 계획'을 공식적으로 발표했습니다. 이러한 유형의 장비는 항상 반도체 생산 라인에서 가장 전력을 많이 소비하는 장비였습니다. 회사는 이 솔루션을 연내 전 세계 모든 EUV 장비에 홍보하고, 미국 애리조나주 Fab 21 Phase II 등 신규 공장에 본격적으로 활용될 예정이다. TSMC는 2030년까지 이 시스템이 총 1억 9천만 kWh의 전력을 절약하는 동시에 탄소 배출량을 약 101,000톤 줄일 수 있을 것으로 추정합니다.

구체적인 기술적 세부 사항은 공개되지 않았지만 프레임워크는 이후 DUV(심자외선) 리소그래피 기계 및 기타 생산 장비에 사용될 것으로 예상되므로 EUV 특유의 엔지니어링 변환에 의존하지 않는다는 의미입니다. 분석가들은 새로운 솔루션의 핵심은 웨이퍼의 실제 노출 기간에 따라 에너지 소비를 유연하게 할당하는 지능형 조정 장치가 되어야 한다고 믿습니다. 예를 들어, 장비는 유휴 기간 동안 실시간으로 전력 소비를 줄이고, 클린룸 내 정보 연계 및 유연한 스케줄링을 통해 에너지 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

에너지 효율성을 향상시키는 것은 항상 TSMC의 고급 리소그래피 시스템에 있어 중요한 과제였습니다. EUV 리소그래피 기계는 네덜란드 ASML에서 제조됩니다. 최첨단 로직 칩을 제조하는 데 없어서는 안 될 장비이지만, 작동 중에 엄청난 양의 전력을 소모합니다. TSMC는 지난해 내부 재설계와 최적화를 통해 주로 생산 공정 자동화와 시스템 협업 개선으로 인해 차세대 시스템의 에너지 소비를 약 4분의 1로 줄였다고 밝혔습니다. 이러한 업그레이드는 프로세스 출력, 수율 또는 제품 품질에 영향을 주지 않고 장비 피크 전력을 최대 44%까지 줄였습니다.

상당한 진전에도 불구하고 TSMC의 엄청난 전력 소비 규모는 지속적인 개선의 여지를 보여줍니다. 통계에 따르면, 2024년 회사의 전력 소비량은 255억 5천만 킬로와트시에 도달할 것이며, 그 중 재생 에너지에서 나오는 전력 소비량은 36억 1천만 개에 불과하며 이는 대만 전체 전력 소비량의 약 9%를 차지합니다. 리소그래피 및 공정 장비는 전체 전력 소비량의 절반 미만을 차지하며, 공장 냉각, 공조, 클린룸 운영 등 지원 시설에 더 많은 전력이 사용된다는 점에 유의해야 합니다.

TSMC는 생산 장비의 에너지 낭비를 줄임으로써 탄소 배출량의 일부를 줄이고 있지만 연간 전기 요금 절감액(현재 전기 가격으로 약 NT$2,244만)은 전체 전기 지출의 작은 부분에 불과합니다.