英特爾海外CPU制造廠探秘

Intel在以色列這個國家有很多工廠，其中就包括 兩個芯片生產工廠，我們將共同前往領略一下Intel Fab18工廠的奇幻旅程。Fab18坐落在以色列的Kiryat Gat，主要負責生產90 nm制造工藝的Pentium 4處理器，當然還包括一些芯片組以及閃存顆粒。

首先我們先看一下Intel工廠及研發中心的全球分布情況：

Intel工廠及研發中心

如圖所示，在這些工廠中，完整的晶圓片將被分割為若干的芯片，然后這些切割出來的芯片被送往其它的工廠進行裝配和測試，它們在那里將再接受分割，之后這 些芯片被分為處理器或者是芯片組，然后進行最后的封裝工作。而且從圖中我們可以了解到，其實全球只有3個國家和地區擁有Intel晶圓工廠（Fab）：美 國、愛爾蘭以及以色列。

裝配和測試的工廠則都被設立在離消費市場很近的地方。其實，細心的人會發現在我們市場上接觸到的CPU成品上， 經常會刻有“Costa Rica”、“Malaysia”或者是“Philippines”等的字樣，而從來看不到“Israel”，因為以色列的Fab18最終的成品是晶圓 片，后期加工要送到其他的專門負責裝配和測試的工廠。此外，在以色列除了我們今天要重點介紹的Fab18外，還有一個重要的工廠是不得不提到的，那就是— Fab8，它坐落在耶路撒冷，始建于1985年，是首個在美國國外建立的Intel晶圓工廠。

以色列擁有很多研發中心

Haifa團隊主要負責建立Pentium M CPU以及所有的基于相同架構的其他CPU產品，例如Yonah（雙核心Pentium M）以及即將推出的Merom、Conroe和Woodcrest。Haifa可謂是歷史悠久，始建于1974年，也就是在Intel成立5年之后，由創 立EPROM芯片的Dov Frohman領導的5人工程師小組最新開辟的根據地。Petach Tikva團隊主要負責開發所有的Intel cell CPU，還有Wi-Max技術。

下面我們進入到今天的主角—Fab18工廠一探究竟。

Fab18工廠外觀

Intel Fab18建立于1999年，那個年代主要負責制造Pentium III晶圓片。后來升級到了90 nm制造工藝而且現在也生產重心也轉移到了制造Pentium 4 CPU晶圓片、芯片組和閃存顆粒上，員工總數約3，700人。

Fab18占地面積大約兩個英式足球場大小，為了保持無塵環境投入了很高成本，不過，并非所有的車間都需要這種無塵的環境。有趣的是，地面并非是我們平 常所了解的硬地板，而是采用的一種類似于網狀的設計，但是非常的堅固，目的是保持空氣的流通。房間的空氣，每4分鐘就要完全的更換一次。

Fab18生產車間

圖片上是其中的一個無塵車間，可以注意一下地板。工作人員必須穿防塵服，免得讓晶圓遭受污染。遠處技術人員所抱的“黑匣子”名字叫“lot”，里面裝的 就是晶圓。他要做的是把這個“lot”安裝在一個機器（或者是叫處理工具）當中。基于成本方面的考慮，只有“lot”入口是在無塵房間中，而其他部分是在 低于無塵等級的“chase”當中。

晶圓生產設備

這就是我們剛才提到的“chase”車間（留意地板）。這就是處理那些晶圓片的機器，也就是處理剛才技術人員抱著的“lot”。

整個工廠的無塵房間和機器數量是非常的可觀的，因為制造一個CPU晶圓片的工藝過程是非常的復雜的。

一個Pentium 4 CPU要使用26道光刻掩膜（photolithographic mask）工序。每一個工序又需要很多的處理步驟，再加上攙雜以及金屬鍍層等，最后一個CPU制造工序就有上百道。

在這里順便給大家說一下，很多車間中需要使用紫外線照射，這是必不可少的，但是在無塵車間（clean room）中通常要使用白光，而我們剛介紹的無塵車間使用的是橙色光，這又與其他的無塵車間使用的不同，因為這里是晶圓加工的初步工序，而原因是 photoresist層對白光非常敏感。

安裝“lot”晶圓盒子

工作人間不能直接的接觸晶圓片，而是要放在一個叫“lot”的黑色方盒子中，每個盒子能放25張晶圓片。在Intel工廠中，lot采用的是鋁材料做金屬層，并且為黑色，晶圓片采用的銅做材料，為橙色。

早期的lot模型

這是早期的lot模型，現在已經陳列在Fab18的博物館中了。當工作人員把lot放到處理機器當中的時候，機器將會逐個的提取這25張晶圓片，處理完畢后再放回到lot中。

從一個無塵房間到另一個無塵房間，lot都是按照預定軌跡自動的被傳送。在圖上，注意大約天花板的高度，那個軌跡就是用來傳送lot的。在某些條件 下，lot是被直接的輸送到相應的機器當中，不需要人工的干預。在每臺機器上都有一個屏幕，方面技術人員觀察目前機器工作情況以及晶圓片處理到了哪種程度 上。

我們開始已經提到了，Fab18最后的成品并非是我們用戶最終使用的CPU，晶圓片當中包含了很多的芯片，這些晶圓要被送到如 Malaysia、Costa Rica以及Philippines這些地區的裝配及測試工廠，在那里晶圓片被切割，將個體芯片從上面分離下來，測試、貼標并出貨，最后才到了我們用戶手 上。

揭秘大連英特爾亞洲首家晶圓制造工廠

2010年10月26日，大連——英特爾公司在中國的首個晶圓制造設施今天在大連落成。這座晶圓制造廠是英特爾1992年在愛爾蘭建立F10晶圓廠后， 新建的第一座晶圓廠，也是英特爾在亞洲的第一個晶圓制造工廠。在投產當天，筆者有幸隨行參觀了亞洲第一個晶圓制造工廠。

2007年9月破土動工的大連芯片廠如今已經投產

大連芯片廠位于大連市金州新區出口加工區內，其投資總額為25億美元，與2007年9月破土動工。英特爾大連芯片廠是英特爾在全球第八家300毫米晶圓 廠，投產后將首先生產芯片組產品，支持從筆記本電腦，高性能臺式機到基于英特爾至強處理器的服務器等各種領先產品。一塊使用65nm制程的300毫米晶圓 上有數百個芯片，芯片的晶體管線寬比人的頭發絲還要細1400倍。新工廠將首先采用65nm制程技術。

英特爾大連芯片廠

英特爾大連芯片廠總使用面積達到163，000平方米，大約是23個足球場的面積。新晶圓廠潔凈車間的潔凈度為“10級”，即每立方英尺的空氣中0.5微米或稍大些的微塵數量不超過10個，而人的頭發絲直徑為80微米。

英特爾大連芯片廠廠外

大連芯片廠的施工超過了16，441，82個工時，共有24，711名建筑工人參與了工程建設，在建廠高峰期，同時有3215名建筑工人在現場施工。建 設大連芯片廠共使用混凝土152，320立方米，鋼材29，275噸，管材426，140米，電纜 667，482米（不包括信號電纜），大約27，229個燈具以及23，801平方米的潔凈車間地板磚。同時還加設了4，140米的懸掛式單軌輸送道，可 同時在潔凈車間內數百個工藝處理設備之間平均運送116個晶圓傳送行車。

英特爾大連芯片廠前臺

●英特爾選派了300多名員工到美國和愛爾蘭接受了專業培訓，也派了200多名外籍員工來中國工作，以確保大連工廠的順利開工投產。其它培訓投入包括：

1. 自2008年1月起，課堂培訓超過175，000個課時。

2. 向新入職本地員工授予了500多個設備操作資質證書和250多個設備維護資質證書。

3. 60多名新入職的管理人員完成了“管理與領導力發展課程。

4. 進行了數千小時的在崗培訓。

5. 除了向大連派駐200多名外籍員工，還從英特爾全球各個工廠選派了50多位專家到大連培訓員工。

英特爾建廠以來積極參與當地社會活動

●自宣布建設大連芯片廠以來，英特爾一直積極參與當地社會活動：

1. 2007年以來，大連市共有超過1700名教師接受了英特爾未來教育項目的培訓。

2. 2007年以來，大連市共有超過1000名青少年接受了英特爾求知計劃培訓。、

3. 2009年，英特爾大連芯片廠的員工為社區奉獻了5000多個小時的志愿服務，員工的參與率達到了60%，包括英語和電腦培訓，幫助弱勢群體和環境保護等活動。2010年大連芯片廠員工參與社區活動的志愿服務已超過5000小時。

英特爾建廠以來積極參與社會活動

●大連芯片廠的設計采用英特爾全球環境績效的高標準，體現在節水，節能，化學廢料管理等各個方面：

1. 2009年，大連芯片廠的工程師們在水處理系統中采用了創新設計，回收再利用生產過程的沖洗水，并因此榮獲英特爾最高級別的環境卓越金獎。

2. 這一全球最先進的水處理系統在工廠滿負荷運行時，每年可節約26萬噸城市自來水。這些水可以用來生產約1，295，094個普通雞蛋，或54噸豬肉，17噸牛肉，69噸大米。

3. 大連芯片廠的建筑物四周環繞綠地，樹木和原生植物，可充分利用自然光，極具能源效率。

迄今為止，已有約24家新供應商落戶大連，與英特爾開展業務。此外，還有80多家大連企業成為英特爾的供應商。

英特爾大連芯片廠揭秘

英特爾大連芯片廠是英特爾在全球第八家300毫米晶圓廠，投產后將首先生產芯片組產品，支持從筆記本電腦，高性能臺式機到基于英特爾至強處理器的服務器 等各種領先產品。一塊使用65nm制程的300毫米晶圓上有數百個芯片，芯片的晶體管線寬比人的頭發絲還要細1400倍。新工廠將首先采用65nm制程技 術。

英特爾大連芯片廠綜合辦公樓

隨后，我們有幸來到了英特爾大連芯片廠綜合辦公樓進行了參觀。作為英特爾在全球第八家300毫米晶圓廠以及亞洲的第一個晶圓制造工廠，大連芯片廠有著嚴格的安保措施。

大連芯片廠沙盤圖

目前英特爾大連芯片廠已經建成投產，從沙盤中我們還可以看出未來大連芯片廠還將會有二期建設，擴建后的工廠無疑將會擁有更高產能。

身著防塵服的模特

英特爾選派了300多名員工到美國和愛爾蘭接受了專業培訓，也派了200多名外籍員工來中國工作，以確保大連工廠的順利開工投產。除了向大連派駐200多名外籍員工，還從英特爾全球各個工廠選派了50多位專家到大連培訓員工。

綜合辦公樓內展示的英特爾處理器產品

在英特爾大連芯片廠的綜合辦公樓內，還展示了英特爾歷代的處理器產品以及各代晶圓。圖中所示的為目前最為主流的Atom和酷睿i7處理器產品。

英特爾工程師為大家講解處理器誕生過程

在現場，英特爾的技術專家還專門為現場人員講解了處理器是如何從一粒沙子變為擁有高性能的芯片的全過程。隨后我們了解到，大連芯片廠的生產主要是從國外 進口切割好的硅片，然后在硅片上進行電路設計。在晶圓生產出來后，大連芯片廠的工作就基本完成，隨后完整的晶圓將會送去成都芯片封裝廠進行切割，并完成最 后添加散熱頂蓋等等最后的封裝。

大廳內的實時監控能夠讓參觀的人實時看到芯片廠內的一舉一動

英特爾晶圓賞析：