
Intel位于美国亚利桑那州钱德勒市的Fab 52芯片厂肩负Intel 18A制程节点制造的重责大任,让我们走进厂内看看芯片厂究竟长怎么样。
Intel自1979年起于亚利桑那州展开业务,并于1980年在钱德勒市(Chandler)开始制造与组装等业务之运营,至今投资总额已超过美金500亿元,让Intel成为亚利桑那州最大的民营企业之一,也让亚利桑那州成为美国主要的半导体制造中心。
Intel于2021年3月宣布在钱德勒市的Ocotillo厂区扩建Fab 52与Fab 62等2座先进芯片厂,总投资金额高达美金320亿元,其中Fab 52于2021年末动土,开挖超过100万立方米的土石,相当于400座奥运标准游泳池,使用60万立方米的混凝土与7.5万吨钢筋,是世界最高建筑迪拜哈里发塔(Burj Khalifa in Dubai)的2倍用量,安装的管线总长度约900万米,相当于214场全程马拉松的距离。
Intel也相当重视可持续发展性,并投入大笔资源推动厂内水处理与循环再利用,通过水循环分配系统净化水源,每日可处理与回收再利用900万加仑的水,并在亚利桑那州已实现水资源正效益(water positive),不仅在运营中节约用水,并资助周边区域水资源复育计划,Intel于2023年为亚利桑那州复育了11亿加仑的水资源。
Intel位于美国亚利桑那州钱德勒市Ocotillo厂区的Fab 52芯片厂肩负Intel 18A制程节点制造。
芯片厂的高度达70英尺(约21.33米),全年无休生产数以百万计的芯片,虽然其尺寸只有指甲般大小,却是世上最复杂的产品之一。
芯片厂外部具有许多管线,输送运行过程所需的水以及各类化学药剂。
笔者这次有机会进入Fab 52芯片厂内部参观,但是受到保密因素而无法自由摄影,因此使用Intel提供的图像进行介绍。
芯片厂主要可以分为4层楼层,由下往增至,1楼是公共设施层,包含支持芯片厂的电力面板与主管线等设置,冷却与压缩系统,监控设备的员工会穿着便服,但必须戴安全帽和防护眼镜。
2楼为无尘室下层,包含数千个泵、变压器、电力柜与其他系统以支持无尘室的运行,称为“Laterals”的大型管线负责输送气体、液体、废弃物与废气,并将其运往或运离生产设备,此区员工不需穿着防尘衣,但必须戴安全帽、防护眼镜、手套以及鞋套
3楼为无尘室层,由超过1,200台工厂设备组成,是唯一实际进行芯片生产的地方,用来处理直径30厘米、外观如披萨般大小的硅芯片,最终将其转化为数百颗计算机芯片。员工会身穿防尘衣,以避免毛发与皮屑掉落到芯片上。
4楼则为间隙层,安装了确保无尘室空气洁净的系统,并能够精确控制在生产过程所需的温度与湿度。
为了避免光阻剂在微影制程中受到短波长光线的非预期曝光,所以无尘室通常使用黄色灯光,部分员工会佩戴蓝色镜片的眼镜以校正人眼感受的颜色。
不过有趣的是导航人员表示,现在使用的光阻剂“应该”是不会受到白色灯光的影响,但是如果替换为白色灯光而造成预期外的影响,可能会造成金额极为庞大的财务损失,所以仍倾向维持黄色灯光,选择“流程没问题就不要乱改”的保守选项。
芯片厂内部的生产区域为无尘室环境,所有人员都必须穿着无尘衣。
采用Intel 18A制程节点的Panther Lake处理器就是在Fab 52制造。
工作人员可以利用背包携带所需物品,但因为保密与安全需求而需使用指定的透明背包。
微影机是芯片厂内最重要的机器,ASML TWINSCAN NXE:3800E是目前最先进的微影机之一,造架高达美金1.8亿元。
芯片厂内还有许多不同功能的机器以及工作人员操作区域。
芯片的搬运工作则交由天车负责,每台天车能够装载25片芯片。Ocotillo厂区具有超过2100台天车以及30英里的轨道(约48.28公里)。
在4层楼高的芯片厂中,其中3层的功能为支持无尘室,而图中编号2号的无尘室是唯一实际进行芯片生产的地方。无尘室通常使用黄色灯光,以防光阻剂在微影制程中受到短波长光线的非预期曝光。
在Ocotillo厂区内因保密因素而无法自由摄影。笔者于会议室的布景前穿着无尘衣留影。
Ocotillo厂区是现在Intel 18A制程节点的主要制造基地,负责Panther Lake与Clearwater Forest等处理器中运算模块的生产,更多详细资讯可以参考全文目录中这2款处理器的架构说明。











