世界有数の半導体ファウンドリとして、TSMC は先端プロセス生産におけるエネルギー消費量を削減するための措置を講じており、同様の省エネ目標を追求する同業他社を先導しています。現在、TSMC は EUV (極端紫外線リソグラフィー) システムの効率をさらに高めていますが、最新のリリースは同社がよりリアルタイムでインテリジェントなエネルギー管理に移行したことを示しています。

報道によると、TSMCの台湾の主要生産拠点（工場15B、18A、18Bを含む）は今年9月、極端紫外線リソグラフィーシステムに焦点を当てた「動的省エネ管理計画」を正式に開始した。このタイプの装置は、常に半導体生産ラインで最も電力を消費する装置です。同社は、年内にこのソリューションを世界中のすべてのEUV装置に普及させ、米国アリゾナ州のFab 21 Phase IIなどの新工場でも本格的に活用する予定だ。 TSMC は、このシステムによって 2030 年までに合計 1 億 9,000 万キロワット時の電力が節約され、同時に炭素排出量が約 10 万 1,000 トン削減できると推定しています。

具体的な技術内容は公表されていないが、このフレームワークはその後、DUV（深紫外）リソグラフィー装置やその他の製造装置への採用が想定されているため、EUV特有のエンジニアリング変革に依存しないことになる。アナリストは、新しいソリューションの中核は、ウェーハの実際の露光期間に応じてエネルギー消費を柔軟に割り当てるインテリジェントな調整デバイスであるべきだと考えています。例えば、機器のアイドル時間帯の消費電力をリアルタイムに削減したり、クリーンルーム内での情報連携や柔軟なスケジュール設定によりエネルギー効率を向上させることができます。

エネルギー効率の向上は、TSMC の高度なリソグラフィ システムにとって常に重要な課題でした。 EUVリソグラフィー装置はオランダのASML社によって製造されています。最先端のロジックチップの製造には欠かせない装置ですが、動作時には膨大な電力を消費します。 TSMCは昨年、内部の再設計と最適化により、主に生産プロセスの自動化とシステム連携の改善により、新世代システムのエネルギー消費量が約4分の1削減されたと発表した。これらのアップグレードにより、プロセスの生産量、歩留まり、製品品質に影響を与えることなく、装置のピーク電力が最大 44% 削減されました。

かなりの進歩にもかかわらず、TSMC の膨大な電力消費規模は、継続的な改善の余地を示しています。統計によると、2024年の同社の電力消費量は255億5,000万キロワット時に達し、そのうち再生可能エネルギーによる電力はわずか36億1,000万キロワット時で、台湾の総電力消費量の約9％を占める。リソグラフィーおよびプロセス装置が全体の電力消費量の半分未満を占めており、より多くの電力が工場の冷却、空調、クリーンルームの運営などの補助設備に使用されていることに注意してください。

TSMC は、生産設備でのエネルギーの無駄を削減することで二酸化炭素排出量の一部を削減していますが、年間の電気料金の節約 (現在の電気料金で約 2,244 万台湾ドル) は総電気支出のほんの一部に過ぎません。