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TSMC、EUV ツールのピーク電力消費を 44% 削減 — 1 億 9,000 万キロワット時の電力を節約
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(画像提供:ASML)

世界最大のファウンドリーであるTSMCは、数十のファブを運営し、膨大な電力を消費しています。これは台湾全体の電力消費量の約9%に相当します。先月、同社はコスト削減と持続可能性目標の達成を目指し、EUVリソグラフィー装置の消費電力を削減することを目的とした「EUVダイナミック・エネルギー・セービング・プログラム」を開始しました。

TSMCは2025年9月より、ファブ15B、18A、18BでEUVダイナミック・エネルギー・セービング・プログラムを段階的に展開しており、これまでのところ有望な成果を示しています。同社は年末までに世界中のEUV装置全機種への完全導入を完了させる計画で、今後新たに設置されるすべてのファブ(例えば、アリゾナ州のファブ21フェーズ2以降でもこのプログラムを採用)の基本要件とする予定です。TSMCは、このプログラムにより2030年までに合計1億9,000万キロワット時(kWh)の電力を節約し、二酸化炭素排出量を101キロトン削減すると予測しています。

TSMC は、DUV スキャナーなどの他のリソグラフィー装置や、リソグラフィー分野以外の追加モジュールにも同様の動的エネルギー制御メカニズムを適用する可能性を検討しています。

TSMCはEUVダイナミック・エネルギー・セービング・プログラムの具体的な内容を明らかにしていないものの、DUVシステムやその他の装置に適用可能であることから、EUV特有の特性は利用されていないと考えられます。例えば、このプログラムはリアルタイムの動作状況に基づいて適応的な電力調整を実装できます。ウェハが即時処理待ちでない場合、EUV装置はフル電力を継続的に消費するのではなく、インテリジェントに一時停止するか、低電力状態に移行します。このようなアプローチには、クリーンルーム全体でのリアルタイムのデータ交換と、プロセス/生産フローレベルの最適化(ただし、あくまで推測の域を出ません)が必要になります。

TSMCは、消費電力の高さで知られるEUV製造装置の電力効率向上に長年取り組んできました。2024年半ば、同社はEUVリソグラフィシステムの消費電力を24%削減することに成功したと発表しましたが、具体的な削減内容は明らかにされていません。

TSMC の強化されたファブレベルの自動化は、リアルタイムの生産需要に基づいてツールのエネルギー使用量を動的に調整する高度な制御システムを備えており、EUV ツールのピーク電力消費を 44% 削減し、出力、品質、歩留まりを損なうことなく、より効率的な運用を可能にしています。

2030年までに1億9000万kWhの電力を節約するというのは、約2244万米ドル(1kWhあたり3.78台湾ドル)の節約につながるため、大きな数字のように聞こえるかもしれないが、TSMC全体の電力消費量を大幅に削減するわけではない。セミビジョンによると、2024年のTSMCファウンドリーの電力消費量は255億5000万kWhで、そのうち219億4000万kWhは非再生可能資源、36億1000万kWhは再生可能資源によるものだという。TSMCの消費電力のうち、製造装置自体によるものはわずか46.1%で、約53.9%は様々なサポートシステムによるものだ。

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アントン・シロフはTom's Hardwareの寄稿ライターです。過去数十年にわたり、CPUやGPUからスーパーコンピュータ、最新のプロセス技術や最新の製造ツールからハイテク業界のトレンドまで、あらゆる分野をカバーしてきました。