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強(qiáng)勁的副熱帶高壓帶來的極端高溫天氣還在長江流域肆虐，川渝地區(qū)高溫尤甚，部分地區(qū)河流、水庫水量告急，水利發(fā)電能力大幅減弱。
本月20日，據(jù)四川經(jīng)信廳、國網(wǎng)四川電力公司發(fā)布的一份《關(guān)于擴(kuò)大工業(yè)企業(yè)讓電于民實(shí)施范圍的緊急通知》顯示，為確保四川電網(wǎng)安全，確保民生用電，確保不出現(xiàn)拉閘限電，從8月15日起，在全省（除攀枝花、涼山）擴(kuò)大工業(yè)企業(yè)讓電于民實(shí)施范圍，對四川電網(wǎng)有序用電方案中所有工業(yè)電力用戶（含白名單重點(diǎn)保障企業(yè)）實(shí)施生產(chǎn)全停（保安負(fù)荷除外），放高溫假，時(shí)間從8月20日0點(diǎn)至8月25日24點(diǎn)。
此前，四川電力公司已經(jīng)于8月14日下發(fā)限電通知，20日通知則繼續(xù)延長限電時(shí)間。
限電“續(xù)杯”，半導(dǎo)體供應(yīng)鏈會受影響嗎？
答案是肯定的。據(jù)了解，川渝兩地?fù)碛写罅抗P記本、顯示器面板制造廠家，德州儀器、英特爾、安森美等半導(dǎo)體廠商也在這里擁有晶圓制造、封測等工廠。富士康、和碩、廣達(dá)、英業(yè)達(dá)等代工廠等也都有在四川或重慶設(shè)廠。限電會迫使企業(yè)調(diào)整生產(chǎn)模式，大部分企業(yè)選擇在限電過后加大生產(chǎn)力度來彌補(bǔ)限電時(shí)間的產(chǎn)量降低。
半導(dǎo)體企業(yè)一直是耗電大戶，且對電力的連續(xù)性依賴極高，一旦遭遇停電，損失往往難以估量。2010年，東芝一座工廠遭遇了時(shí)長為0.07秒瞬間電壓低下的供電事故，多臺設(shè)備停止運(yùn)行，直到2天后才得以重啟。由此帶來的影響是，當(dāng)月東芝NAND產(chǎn)能下降近20%，直接經(jīng)濟(jì)損失10億人民幣以上。
有計(jì)劃的停電對企業(yè)的沖擊遠(yuǎn)小于突然停電或電壓驟降，但是半導(dǎo)體企業(yè)一旦停產(chǎn)就需要短至幾小時(shí)，長到數(shù)日的時(shí)間來恢復(fù)生產(chǎn)，這其中的主要原因是受限于半導(dǎo)體生產(chǎn)時(shí)的“嬌弱”。今天我們來盤點(diǎn)一下半導(dǎo)體企業(yè)受電力供應(yīng)影響大的原因。
一、生產(chǎn)凈室需要重新恢復(fù)
由于半導(dǎo)體工業(yè)制作的集成電路元件尺寸極小，每一塊小小的芯片上都整合了大量元器件，因此在芯片等精密半導(dǎo)體制造過程中必須防止外界雜質(zhì)污染（包括塵埃、金屬離子、塵螨等）。芯片對潔凈程度的要求之高，連清洗硅片的水都需要特制的高純水。
戴眼鏡的同學(xué)可能會有這樣的經(jīng)歷，用紙巾或眼鏡布擦眼鏡時(shí)，恰有一粒沙子卡在中間，結(jié)果擦完眼鏡，鏡片上多出一道明顯的“疤痕”，晶圓拋光與芯片生產(chǎn)同理，只不過要求更加精密，每粒小灰塵都可能造成元器件性能的劣化及產(chǎn)品成品率和可靠性的降低。所以制造集成電路必須在潔凈的環(huán)境中進(jìn)行，以盡量將污染源和硅片隔離。
凈室的作用就凸現(xiàn)了出來，它可以讓晶圓、芯片在超高凈度的環(huán)境中生產(chǎn)，規(guī)避各類因灰塵、濕度等造成的不穩(wěn)定因素。
為了維持凈室的“干凈”，工程師提出了各種解決方法。例如通過強(qiáng)大的風(fēng)機(jī)過濾系統(tǒng)讓凈室內(nèi)隨處可見的風(fēng)口帶走每一粒灰塵，人為制造正壓環(huán)境來防止雜質(zhì)的泄露與擴(kuò)散，以及利用兩扇門與氣鎖室來隔絕外界污染物等。一旦停電，凈室失去了多種凈化措施后，環(huán)境中的灰塵會迅速影響設(shè)備與產(chǎn)品。再次生產(chǎn)開機(jī)前需要對所有儀器進(jìn)行“清洗”，來去除每一?？赡芨街趦x器上的灰塵顆粒。
部分凈室工作原理 圖片來源：維基百科
二 光刻與鍍膜等工藝受影響較大
晶圓在變成芯片之前，一定會經(jīng)過光刻環(huán)節(jié)。光刻過程可分為三個大工序：涂膠、曝光、顯影，涂膠是在晶圓表面均勻的涂抹一層光刻膠。光刻膠是光敏感產(chǎn)品，它們受光照和溫度的影響，在儲存過程中也會發(fā)生與壽命相關(guān)的變化。
若某片晶圓剛好在涂膠后遇到生產(chǎn)暫停，光刻膠就要在空氣中暴露更長時(shí)間，這時(shí)，問題就來了：
如何保存？光刻膠中的光敏成分是非常脆弱的，一般使用棕色的玻璃瓶包裝，外加黑色的外包裝保護(hù)。為了保證光刻膠在涂膠后不會自動曝光，光刻的所有過程均要在波長為500nm以上光照區(qū)域進(jìn)行——光刻膠對這個波段的光照不敏感。停電后就需要將生產(chǎn)線上的晶圓進(jìn)行封存保護(hù)，以免光刻膠受外界影響自動曝光。
溫度影響。光刻膠涂布溫度一般要和室溫相同，原因是這樣可以最大程度減少光刻膠的溫度波動，從而減少工藝波動。停電后，溫度不能維持穩(wěn)定，則可能會對后續(xù)工藝造成不可預(yù)估的影響。
所以，在生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障等特殊情況下，涂完光刻膠的產(chǎn)品需要保留，保留的時(shí)間一般不超過8 小時(shí)，曝光前如已被感（即膠膜已失效），不能作為正品，需返工處理。
此外，半導(dǎo)體制造工藝中非常關(guān)鍵的氣相沉積和磁控濺射工藝也具有一旦開始就必須持續(xù)進(jìn)行，直到鍍膜工藝徹底完成的特點(diǎn)。這是因?yàn)橐坏┲袛?，持續(xù)生長的薄膜就將出現(xiàn)斷層，這對產(chǎn)品性能的影響無疑是災(zāi)難性的。
三、生產(chǎn)設(shè)備斷電后需要檢查才能投入生產(chǎn)
網(wǎng)絡(luò)上流傳這樣一則笑話，疫情導(dǎo)致停工許久后，員工回到公司的第一件事就是回憶自己是做什么工作的。其實(shí)，在芯片制造中也有類似情況。芯片生產(chǎn)往往需要晶圓在光刻、刻蝕等步驟中循環(huán)多次，才能在表面制造出密集復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)。生產(chǎn)的多道工序間需要緊密配合，停電再啟動后，所有晶圓都需要進(jìn)行重新定位，也需要排查工序是否執(zhí)行完全，漏了某一流程或重復(fù)執(zhí)行都將讓整片晶圓完全報(bào)廢。
圖片來源：視覺中國
本次川渝地區(qū)為計(jì)劃性停電，據(jù)了解部分企業(yè)已經(jīng)與供電公司進(jìn)行洽談，爭取拿出對企業(yè)生產(chǎn)影響最小的停電方式。本次限電雖然會影響產(chǎn)品供應(yīng)，但很多企業(yè)也表示“影響不大”。同時(shí)有部分企業(yè)采取白天休息晚上開工的方式避開用電高峰。
根據(jù)中央氣象臺預(yù)測，最晚至8月末，冷空氣將南下影響川渝地區(qū)，屆時(shí)大概率會有降水來填補(bǔ)發(fā)電乏力的水庫。
