3階段把廢水變水源，甚至蓋自己的水廠

大乾旱碰上晶片最狂缺貨 揭台積電19年造水戰爭

當史上最大半導體投資潮，遇上台灣半個多世紀來最大水荒，這一堂水的課題，正在教會我們，該如何重新看待風險與資源。

文●侯良儒 攝影●程思迪

▲拉警報！竹科3大水源之一的寶山水庫，目前水位已經低到標尺底端，創下該水庫啟用36年來最低蓄水量。

四月五日，台中分區限水的前一天，建國市場的魚販們，拿著黑色水管，將一個個白色保麗龍箱注滿水；五公里外，「勤美之森」建案工地，一輛剛灌飽地下水的水車，一路往西北駛去，進入台積電中科廠區。

從基層民生到高端科技的「搶水大作戰」，起源於今年春天這場台灣五十六年來最嚴峻旱情：四月中旬，無論中科仰仗的德基、鯉魚潭水庫，還是供應竹科的寶山等三座水庫，水位統統創歷史新低，導致苗栗與台中啟動暌違六年的分區限水。

偏偏， 在這個節骨眼上， 台灣科技業—尤其產值逾三兆元的半導體業，正迎來史上最旺、也是最嚴重的晶片缺貨潮。而台積電，也才剛宣布史上最高的二兆八千億元資本投入。

「如果台灣的乾旱沒有減緩，半導體生產問題恐導致蘋果、特斯拉的晶片交貨受到影響，」《霸榮》週刊（Barron’s）指出。

「這是半個多世紀以來台灣最嚴重的乾旱，同時，它也暴露了這座島嶼半導體業面臨的巨大挑戰，」《紐約時報》寫道。

缺水危機迫在眉睫！
台灣乾旱週期從17年縮短為3到5年

天氣風險管理開發總經理彭啟明先前指出，從過去半世紀台灣降雨趨勢觀察，由於氣候變遷加劇，台灣的乾旱週期，已經從早期的十七年、後來九年，現在已經縮短為三年至五年。

當水的供給越來越不穩定，需求端卻持續增長。過去十年，台灣的農業、民生用水雖微幅減少，但工業用水卻成長四％（見上圖）；單就南部地區，水利署更推估從二○一四年至今年，工業用水更將大增三六％。

「沒有IC業者是可以不用水的！」聯電名譽副董事長宣明智向商周解釋，半導體的生產過程，從研磨、曝光、顯影、蝕刻到後續的封裝，都需要大量的水進行清洗與冷卻。簡單說，水，是半導體業不可或缺的生產要素。

面對這場缺水危機，大廠們正各出奇招。

像記憶體廠美光，就派出工程師到台中市多處建案取水、檢測其工程地下水的水質。面板廠群創，去年第四季找來水車公司「演習」，模擬若中南部停水，水車如何能在最短時間，將新竹頭前溪的水運到中科與南科。

▲台積電委託水車，不斷前來勤美建案載運工程地下水，這些水回到廠內後，成為備援水源。

台積電把營運威脅變機會
一場大旱點醒它，減少對自來水的依賴

除了訂水車、找地下水，全台用水最大戶—台積電，正在南科興建台灣第一座民營再生水廠，打算把整個南科的工業廢水，變成自家的工廠用水。

這背後，是一場長達十九年，「為了喝牛奶而養一頭牛」的故事。

最早，台積電也不是做得那麼極致。千禧年前，台積電面對廢水，與現在多數企業無異：把廢水處理到合乎法規、對環境無害（do no harm）然後放流。儘管早期它也有做水的回收，但多是污染度低、無需過多處理的水。

進入二十一世紀後，兩件事，改變了它。

第一，是變遷劇烈的氣候。

二○○二年，千禧年第一場大旱，翡翠、石門水庫，水位雙雙創下歷史新低，竹科更因為寶山第二水庫尚未完工，首次上演水車滿街跑的景象。業者回憶，當時台積電甚至一度叫不到水車，而且旱情竟然延續到隔年。

當年台積電營收不到現在的八分之一，並且才剛跨入國際競爭者眾多的點一三微米製程，一旦限水，產能勢必得調降，而一台僅能載兩噸水的水車，對比它上萬噸用水量， 緩不濟急。「 減少對自來水的依賴 ，」它如此決策。

「 我們很清楚， 水， 會是一個讓（ 公司）營運無法持續的風險，」一名台積電退休主管回憶，「如果連『持續』都不行，還談什麼『永續』！」

這引發了第二件事：台積電的客戶開始關注，它是否有足夠的水生產？進而要它提出水的風險管理報告。

▲目前台積電為充分利用廢水，將其分流成38種。

台積電「打水仗」的第二階段，就此展開。二○○二年， 它建立台灣半導體業第一套洗滌塔廢水的回收系統，將占三成用水的洗滌廢水，變成能回到工廠再利用的水。這讓它的廢水回收率從多年來的六字頭跳升到七三％。 經濟效益的回報，也很快速。業界人士透露，該套系統由於讓後續水處理的投藥量、污泥量，雙雙減半，因此短短半年，就全部回收逾千萬元的投資成本。

一位台積電退休主管指出，此時，台積電看待廢水，已經不是用成本的概念在思考，「而是當成另一種『水源』。」

為了能夠回收更多的水，它把廢水產生之後的管線分流，從五種分流到三十八種之多，以便一一處理不同製程的不同化學品。

分流的難，在於工廠興建之初，規畫者是否「未雨綢繆」。因為每分離出一種廢水，就要有一套對應的處理設備，如果廠內沒有空間，廢水被分流出來也無法處理，「所以他們在建新廠，都會預留空間，為將來做準備，」一名台積電供應商觀察。

其間，台積電也繳了不少「學費」。例如某次為了回收一種研磨廢水，它採購美國最新設備，更找外國技師駐廠半年，結果因選用的薄膜過濾效果不如預期，只好打掉重練、整組設備拆除，損失逾千萬元。

扶植一連串水處理供應鏈
更自建再生水廠，把污水變水源

那次經驗給他們的學習，是建立「模廠」制度。亦即，每次想建置一套新的廢水回收系統，會在一個獨立空間裡先做模擬實驗，而不是直接在工廠裡安裝設備。

像是台積電近期發布，全球第一套的「全物理性晶背研磨廢水再生技術」，就是透過模廠開發，才導入其龍潭封裝廠。據其揭露資訊，這套設備製造商是位於桃園的卜力斯（見第五十六頁文）。

在第二個階段裡，像卜力斯這樣被台積電扶植的水處理業者，從上游材料、中游設備，到下游整合商都有，例如，台灣最大的閥件廠捷流（見第五十二頁文）、老牌化工廠三福以及長春、工程整合商信紘等。其中，三福過去七年來因為乘著台積電的翅膀，毛利率從個位數變成二○％，營業額也從衰退變成長。

一名台積電供應商觀察，二○○二年至二○一四年，台灣科技業外移，中國也全力發展半導體、面板業，許多外商背景的水處理業者隨之撤出台灣、西進中國，但同時間，台積電卻在台擴大投資水處理，前述幾家，就是在這段時間進入台積供應鏈的本土業者。

「但畢竟台灣的水處理廠商並不強，台積還是會不放心，」一名台積供應商回憶，「所以在那幾年，我們就是證明給他們（指台積）看，我們不輸外商！」

在本土業者的幫助下，台積電的廢水回收率一路攀至八七％，創全球半導體業之最；每片晶圓的用水量，也降至每平方公分約五公升，低於美國半導體業的十五公升、韓國的十二公升，以及台灣同業平均的七公升。

只是這樣還不夠。二○一五年，台積電進入水管理的第三階段，把目光移向廠外：民眾的生活污水、科學園區的工業廢水，能不能再變成另一種水源，甚至注資興建自己的再生水廠。

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