台积电节能措施

台積六廠節能措施簡介Fab-6Fab-14台積六廠節能措施簡介六廠介紹………………….1~3節約能源措施建廠設計階段………..4~22生產運轉階段……….23~2990年度節能計劃…….30~31參觀路線圖……………..32六廠介紹BuildingTotalFloorSpace:162,237m2TotalCleanRoomSpace:17,648m2TechnologyCapability:0.25/0.18/0.15/0.13mmMaximumCapacity:≧60,000/month(8”)CUP14/15CUP6WarehouseCUP17CUP16CentralSupportFab-16300mmFab-17300mmCentralSupportFab-14300mmFab-15300mmCUP18Fab-18300mmFab-6OfficeOfficeR&DAdmnDormitoryFab-15300mm1Fab-6ProfileFab-6isthefirstofthesixfabsTSMCplanstoestablishintheTainanScienceIndustrialPark(TSIP).Fab-6brokegroundinJuly1997andstartedproductioninJanuary2000.Capacity50,000pcsof8-inchwaferand4,500pcsof12-inchwaferpermonthTechnologyAdvancedCMOStechnologyrangingfrom0.25µmdownto0.10µm.Featuringstate-of-the-artmanufacturingcapabilitiesofall-scannerlithography,shallowtrenchisolation,Titanium/CobaltSalicide,chemicalmechanicalpolishing,low-kdielectrics,andcopperinterconnect.ProductMixDigitallogicproducts,mixed-signallogicproducts,standardandembeddedmemoryproducts.CleanRoomMini-environment:Class0.1Ballroom:Class1002KeyMilestones07/‘97Fab-6Ground-BreakingCeremonyThefirstfabinTainanScience-basedIndustrialPark09/’97PillingStartMorethanthreethousandsofRCpilesweredrilledintoground25meterdeeptoreachbedrock.02/’98ErectionofSteelStructure10/’99ProcessToolsMoveInThemostadvanced0.25~0.10micronsemiconductortechnology12/’99SuccessfulPilotof0.25and0.22µmProducts01/’00ProductionStart06/’00AchievedtheFirst10KWafersOutput07/’00Release0.18umtoFullProduction12/’00Achieved30KWafersOutput3節約能源措施建廠設計階段1.儲冰式空調系統2.冰水主機熱回收系統3.5ºC及9ºC之雙冰水溫度系統4.潔淨室採mini-environment節能設計5.空調系統,排氣系統及製程用水系統,皆使用變頻空制器6.水資源回收7.辦公室及停車場空調節能改善生產運轉階段1.製程用冷卻水(pcw)減量2.潔淨室調整正壓及風速設定節能改善3.製程排氣減量4.降低冷卻水塔散熱風扇的負載5.照明減量節能改善90年度節能計劃1.增加一台酸性洗滌塔，降低整座風管系統壓損節省電能2.高階製程廢水AOR/AWR回收3.晶片乾燥槽廢水MaragoniDryer回收4.化學機械研磨廢水回收CMPrecovery4.措施:利用離峰電價優惠時段來儲冰;利用尖峰用電時段來溶冰,進而製造出所需之冰水.配合國家之能源政策,有效移轉尖峰電力負載,進而降低契約容量..效益:可減少尖峰用電量2,407,014kwh/年依台電夏月及非夏月之離峰與尖峰電價差計算,可省3,606,955元/年1.儲冰式空調系統建廠設計階段5儲冰桶(液態)儲冰桶(固態)儲冰桶(固態)儲冰桶(液態)25%乙烯乙二醇出水溫-3.9℃冰水進水10.6℃25%乙烯乙二醇入水溫-0.28℃25%乙烯乙二醇出水溫3.9℃25%乙烯乙二醇出水溫9.4℃儲冰時溶冰時冰水出水5℃儲冰式空調系統系統6儲冰桶72、冰水主機熱回收系統.措施:熱回收冰水主機除提供製冷能力外,並可將部分廢熱由熱回收熱交換器回收,產生溫水,減少鍋爐能源之耗費..效益:熱回收冰水主機,可節省29,941,680KW-H/年之電量.抑制二氧化碳排放量15869TonCO2/年節省電費成本47,906,688元/年(1KW-H=1.6元計算之)81.9C熱回收冰水主機以下列控制方式提供37C溫水。2.當冷卻水側三通控制閥C關閉，而B全開時，水冷式冷凝器無法散熱，所有熱量必須由熱回收冷凝器負責排放（熱回收）。3.當三通控制閥B關閉，而C全開時，所有熱量由水冷式冷凝器負責排放。冷房負荷冰水主機蒸發器暖房負荷熱回收冷凝器水冷式冷凝器冷卻水塔三通控制閥冰水泵浦冷卻水泵浦熱回收溫水泵浦輔助熱源ABC9C熱回收冰水主機冰水主機熱回收系統9熱回收冰水機熱回收冷凝器水冷式冷凝器冰水主機蒸發器103、5ºC&9ºC之雙冰水溫度系統.措施:目前大部份的半導體廠皆只有單冰水溫度(5ºC)系統來供應負載,本公司為響應政府推動節約能源措施,將冰水系統規劃為5ºC&9ºC之雙冰水溫度系統來供應負載,來達到節能的目的.(5ºC離心式冰水機效能9ºC離心式冰水機效能).效益:5ºC&9ºC之雙冰水溫度系統,可省之電量2,896,056KW-H/年.抑制二氧化碳排放量1,535TonCO2/年節省電費成本4,633,689元/年(1KW-H=1.6元計算之)11輔助熱源5oC冰水系統5oC冰水系統循環路徑5oC冰水區域泵浦ACT-690HPMMAUOfficeMAU潔淨室MAU支援9oC系統A.5oC冰水系統9oC冰水系統9oC冰水區域泵浦潔淨室乾式冰盤管E-BeamUIP設備製程真空集塵設備AHU;FCU9oC冰水系統循環路徑B.9oC冰水系統冰水系統UPW熱交換器PCW熱交換器124、潔淨室採mini-environment節能設計.措施:採用mini-environment的設計，僅提供局部高潔淨度的環境，到達Class1等級，即可滿足製程需求，可大幅降低潔淨室之投資及運轉成本.效益:潔淨室採mini-environment,可省之電量17,582,633KW-H/年.抑制二氧化碳排放量11,482TonCO2/年節省電費成本28,132,214元/年(1KW-H=1.6元計算之)13ECleanSub-fabUtilitySub-fabClass100FFUVACPumpVACPumpEQFanMake-upAirUnitSMIFEQBetterClass1EMini-environmentEQMini-environmentmini-environmentCrossSection14mini-environment155、空調系統，排氣系統與製程用水系統，使用變頻控制.措施:加裝變頻器以控制輸出功率，依使用端負載之需求，自動調整風量或水量之供應，以減少能源之消耗16變頻控制控制盤176、全廠節水設計.措施:1)超純水系統本身節水設計：過濾塔Multimediafilters(MMF)反洗最後一次清洗水回收至原水池。第一段離子交換樹脂再生最後一次清洗水回收。逆滲透(R/O)多段式效率達95%,濃縮水供給再利用系統使用,零排放。混床(MGR)再生最後一次清洗水回收。超過濾Ultrafiltration(UF)濃縮水回收系統,UF系統效率達99%。1%濃縮水回收至前處理廠tank,零排放。過濾塔MMF及ACfilters反洗廢水並入CMP處理,處理後水將評估回收至冷卻水塔(coolingtower)之可行性。2)低TOC回收系統(DIreclaimsystem)：將製程設備用水之較乾淨部份經過處理，直接回收回超純水系統使用。基本包括RCA製程第二次以上清洗廢水；HF1%及APMQDR槽之第一次以上清洗廢水。183)高TOC回收系統(Advancewastewaterreclaimsystem)：將RCA製程第一次以上清洗廢水，較高TOC之製程廢水中符合處理效益之製程廢水處理回收。4)再利用系統(Reusewatersystem)：MMF及ACfilters反洗廢水處理後澄清水評估回收至本系統。CMP，BG廢水，處理後澄清水將評估回收至至本系統。R/O系統濃縮水供給再利用系統使用。空調冷凝水回收至本系統。高TOC回收系統部分處理水再利用系統。估計約可利用8%製程廢水。19.效益:每年可節省5,530,845m3自來水使用量及減少廢水排放量，可節省運轉成本113,382,320元另外Scrubber由本系統供應用水，並調整酸鹼以減低blowdown次數,節約用水。Coolingtower加裝過濾槽(未來)，循環過濾coolingtower用水,提高濃縮率。高TOC回收系統部分處理水入超純水系統，部分處理水入再利用系統降低系統導電度，提高冷卻水塔濃縮率。可提高至六倍以上。207、辦公室及停車場空調節能設計.措施:.空調系統出風口採用變風量控制VAV(VariableAirVolume)system.空調箱風車馬達加裝變頻器(VFD)，對風車運轉速度做變頻控制。.空調設備之運轉由DCS(DistributionControlSystem)設定時間控制點以提高使用效率.效益:辦公室及停車場空調節能設計,可省之電量1,721,437KW-H/年.抑制二氧化碳排放量1,118TonCO2/年節省電費成本2,754,299元/年(1KW-H=1.6元計算之)21辦公室及停車場空調節能設計22.措施:降低超出需求表使用之機台流量調整PCW回水溫度至標準值加藥改善PCW系統管路腐蝕及熱交換問題.效益:可減少尖峰用電量326,748kwh/年抑制二氧化碳排放量212TonCO2/年節省電費成本1,018,797元/年(1KW-H=1.6元計算之)1.製程用冷卻水(pcw)減量生產運轉階段23.措施:由FFU控制電腦主機逐步調降馬達轉速(original:1200rpm)觀察六廠潔淨室壓力值的變化(original:65Pa)持續調降轉速至潔淨室壓力為45Pa記錄FFU最後的轉速,並觀察潔淨壓力變化將Mezzaninelevel之壓力設為1pa(original:5pa)觀察潔淨室壓力值的變化(original:65Pa)記錄MAU最後的轉速,並觀察潔淨壓力變化調整.效益:可減少尖峰用電量7,435,430kwh/年抑制二氧化碳排放量4,833TonCO2/年節省電費成本11,896,688元/年(1KW-H=1.6元計算之)2潔淨室調整正壓及風速設定節能改善24.措施:降低製程排氣靜壓設計，針對製程機台排氣靜壓設定進行討論因系統管路末端之靜壓設定愈高，風車輸出動力愈大，愈浪費能源，故可將原始之各系統靜壓設定值調降以減少能源浪費在一般排氣方面，許多機台之散熱溫度並不高(約30ºC