當EUV光刻機近在眼前！Intel亞利桑那州晶圓廠行記
2023年8月，光刻作為僅有的機近晶圓記四家中國媒體之一，參觀了Intel位于馬來西亞的眼前l(fā)亞封測工廠、實驗室，利桑同時提前了解了全新酷睿Ultra(Meteor Lake)處理器的那州架構(gòu)設(shè)計和技術(shù)特性。
(馬來西亞封測廠內(nèi)合影)
最近，廠行又來到美國亞利桑那州鳳凰城，光刻參觀了Intel在這里的機近晶圓記Fab晶圓廠，第一次近距離接觸了先進的眼前l(fā)亞EUV光刻機、18A工藝流水線，利桑也算是那州彌補了疫情期間未能前往以色列晶圓廠的遺憾。
事實上，廠行這也是光刻該工廠第一次對媒體開放，尤其是機近晶圓記剛剛投產(chǎn)的Fab 52。
先來了解一下Intel亞利桑那州晶圓廠的眼前l(fā)亞背景。
亞利桑那州雖然有大片沙漠、戈壁，是美國第五干旱的州，晶圓廠又極度消耗水資源，但是地震、颶風(fēng)、野火等自然災(zāi)害非常少，有利于晶圓廠的穩(wěn)定運行。
同時，亞利桑那州科技氛圍濃厚、人才濟濟，半導(dǎo)體廠商就超過155家，亞利桑那州立大學(xué)是全美最大的大學(xué)之一，加之距離加州硅谷非常近、稅率非常低(4.9％)，故而吸引Intel、臺積電紛紛在這里設(shè)廠。
Intel在亞利桑那州的發(fā)展歷程始于1979年，次年開始在錢德勒市(Chandler)啟動業(yè)務(wù)運營，最初的重點為制造與組裝業(yè)務(wù)。
46年來，Intel在亞利桑那州的投資已超過500億美元，是最大的私營企業(yè)之一，也是經(jīng)濟的重要貢獻者，使之成為全球重要的半導(dǎo)體制造中心。
Intel亞利桑那州奧科蒂約園區(qū)(Ocotillo Campus)的總面積約有2.6平方公里，坐落于普萊斯路走廊(Price Road Corridor)的南端，是該山谷地區(qū)最受青睞的工業(yè)開發(fā)地段之一。
有趣的是，這里曾經(jīng)是博格爾家(Bogle family)農(nóng)場，面積達2.8平方公里，20世紀90年代初被Intel收購，而與園區(qū)一路之隔仍有大面積農(nóng)田和社區(qū)。
園區(qū)內(nèi)有多座晶圓廠，是Intel在全球范圍內(nèi)數(shù)量最多的：
Fab 12：20世紀90年代就已啟動，2006年投產(chǎn)，是當時Intel最先進的制造工廠之一，目前主要生產(chǎn)22/14/10mm。
Fab 22：1996年開工，2002年投產(chǎn)，主要生產(chǎn)22/14/10mm。
Fab 32：建于21世紀初，2007年投產(chǎn)，進一步擴大了產(chǎn)能，主要生產(chǎn)22/14/10mm。
Fab 42：2011年開工，一度暫停，2017年投資70億美元而重新開工，2020年投產(chǎn)，主要生產(chǎn)10nm、Intel 3。
Fab 52/62：Intel IDM 2.0戰(zhàn)略和持續(xù)擴張計劃的一部分，相關(guān)投資達320億美元。
其中，Fab 52 2021年動工，最近剛剛完全投入運營，擁有EUV光刻機入駐，即將量產(chǎn)最先進的18A；Fab 62 2024年剛剛動工，未來將生產(chǎn)14A。
這里的每一棟建筑物則以O(shè)Cxx的方式命名，xx為從1開始的數(shù)字編號。
大家應(yīng)該發(fā)現(xiàn)了，亞利桑那州的工廠編號都是數(shù)字2結(jié)尾，這也是一個傳統(tǒng)了。
Intel 晶圓廠早期都是按順序排列命名，從最初的Fab 1一直Fab 12，之后亞利桑那州就保留了以2結(jié)尾。
新墨西哥州的都是1結(jié)尾(Fab 11/11X)，愛爾蘭的都是4結(jié)尾(Fab 14/24/34)，以色列的都是8結(jié)尾(Fab 28/38)，俄亥俄州的將以7結(jié)尾(Fab 27建設(shè)中)，俄勒岡州因為以研發(fā)為主而使用三位字母＋數(shù)字命名(D1B/D1C/D1D/D1X/RB1/RP1等等)。
這里只有一個例外，就是位于中國大連的NAND閃存晶圓廠，為了吉利而取名Fab 68，如今完全賣給SK海力士。
如今一座標準的處理器晶圓廠的建設(shè)通常需要3-5年甚至更久，成本至少200-250億美元。
Fab 52建設(shè)過程中，挖掘土石總量超過100萬立方米，可以填滿400個奧運標準泳池，澆筑混凝土約60萬立方米；使用鋼筋7.5萬噸，是全球最高建筑迪拜哈利法塔的兩倍；架設(shè)結(jié)構(gòu)鋼3.5萬噸，是埃菲爾鐵塔的五倍；鋪設(shè)電纜等管線總長900萬米，相當于214個全程馬拉松。
同時，Intel一向重視環(huán)保，尤其是在嚴重缺水的亞利桑那州，在廠區(qū)內(nèi)水處理與水資源回收利用方面投入了大量資金，與當?shù)睾献鹘ㄔO(shè)了占地4.86萬平方米的水處理設(shè)施。
其中，奧科蒂約鹽水還原設(shè)施(OBRF)主要用于在進一步處理前去除水中的鹽分，每日可處理與回收34.07萬立方米水，最終作為高純度水源回流用于工廠生產(chǎn)。
目前，Intel在亞利桑那州實現(xiàn)了 “水資源正產(chǎn)出”（water-positive），截至2023年已為當?shù)鼗謴?fù)4164萬立方米的水資源。
