一台EUV光刻机，每天竟然耗电大概3万度！台积电那么多台光刻机，每年要用掉将近200亿度电，光交电费就要200亿。为啥光刻机这么耗电？ EUV光刻机耗电大的主要原因在于光源的生成方式。机器用高功率二氧化碳激光器轰击锡滴来制造极紫外光。先用一个脉冲把锡滴展平，再用主脉冲汽化它，形成等离子体。这种13.5纳米波长的光几乎无法穿透空气，所以整个光路必须放在高真空腔体里，泵组一直运转维持低压。 生成的EUV光需要一系列多层反射镜调整方向。每块镜子反射时损失约30%的能量，经过十多次反射后，只有不到2%的初始光能实际到达硅晶圆上的光刻胶。剩下的大部分能量变成热量，散布在镜面和腔体内部。工厂必须安装大型冷却装置，包括循环水系统和空气处理单元，不断移除热量并保持温度稳定。这些辅助设备进一步推高电力消耗。 传统DUV光刻机的光源功率通常在45瓦左右，而EUV光源需要达到数百瓦甚至更高才能满足生产速度。一台EUV设备运行时的功率可达上百万瓦，按全天候运转算，每天消耗电量接近三万度。台积电在先进制程投入大量这种机器，2021年总耗电量达到191.9亿度。这个数字接近当时深圳居民用电总量。电力稳定性要求很高，几百道工序里任何波动都可能让整批晶圆报废。 台积电当时拥有近百台EUV设备，在7纳米以下芯片产能上占据全球大部分份额。台湾本地能源资源有限，大部分依赖进口，台积电的用电规模给区域供电带来压力。电费开支成为明显成本。相比之下，EUV让芯片制程不断缩小，晶体管密度提高，但每一步都伴随能耗增加。整个行业在追求更小、更快芯片的同时，也在面对电力成本的现实挑战。 数据上看，EUV系统整体能耗是DUV的十倍左右。光源转换效率低，只有很少一部分输入能量变成可用光，其余大多以热形式散失。反射镜的损耗进一步放大这个问题。冷却系统要处理这些热量，需要额外电力驱动泵和热交换器。真空维持也消耗不少电。台积电的耗电中，EUV相关部分占比较大，但支持系统如冷却和洁净室也贡献不少。2021年以后，随着更多先进制程投产，耗电量还在上升。台湾整体电力供应紧张，台积电一家就占了不小比例，这让其他行业感受到一定挤压。
