GlobalFoundries纽约州晶圆厂揭密

发布时间：2020-06-30 17:19:02 阅读：次来源：排污阀厂家

晶圆代工业者GlobalFoundries的Fab 8是美国规模最大的半导体晶圆厂之一，座落于纽约州Malta的Luther Forest科技园区，面积233英亩(acres)。目前Fab 8是GlobalFoundries全球共9座晶圆厂中采用最先进制程的据点，正生产14奈米晶片并准备投入10奈米制程;以下是EE Times美国版记者受邀参观Fab 8、深入晶圆厂内部的一手报导。

本文引用地址：新兴的物联网(IoT)应用可能不需要先进制程，并因此让现今28奈米主流制程的生命周期再延长;不过GlobalFoundries的高层主管并不担心需求会停滞，尽管新一代制程节点技术更加复杂、成本也更高昂。Fab 8总经理Tom Caulfield表示，28奈米与14奈米节点的生命周期确实会很长，但半导体产业仍在继续依循摩尔定律(Moore's Law)的脚步，不只推动制程的微缩，也追求更高兴能与更低的成本。

GlobalFoundries美国纽约州Fab 8晶圆厂区外观

Malta 这座小镇位于纽约州首府Albany北方约40分钟车程，Fab 8原本是AMD的设厂预定地，在2009年正式开幕，并取得纽约州政府的大力资助;该厂总投资金额高达115亿美元。在AMD逐渐退出Fab 8的投资之后，现在该晶圆厂是100%属于阿拉伯联合大公国阿布达比(Abu Dhabi)政府旗下投资公司Mudbadala 。

Fab 8负责开发28奈米以下制程，月产6万片12寸晶圆(GlobalFoundries的新加坡晶圆厂生产180奈米~40奈米制程节点，德国 Dresdon据点则生产48奈米~22奈米晶片);该晶圆厂的无尘室面积约40万平方英尺，分三阶段开发。晶圆厂扩建工程仍持续进行中，动员约 1,500人力，而在14奈米制程生产线开发的全盛时期曾达到4,000人力。

Fab 8的晶圆厂据点建筑与基础建设总监Gerald Goff表示，晶圆厂的建筑是非常困难的，而如Fab 8这样大规模的晶圆厂建案在当地是前所未见;而Fab 8的基础建设与人力来自于全美各地，包括德州等拥有半导体产业丰富经验的区域。

Fab 8针对下一世代10奈米制程节点生产线的第三阶段扩建正在进行中

Fab 8使用National Grid提供的区域电网，并拥有 (megawatts)的柴油备用发电机，可供应晶圆厂所需的214兆瓦电力;此外该厂在冬季每小时消耗475,000立方英尺(cubic feet)的气体，每日用水量350万加仑(gallon)，有来自附近泉水与哈德逊河(Hudson River)的充足水源。

而Fab 8有个与技术无关的大麻烦──总是会有野生雁鸭飞到该厂的供电网路里，因为身体潮湿误触电线而被“烤熟”;为此Goff只好在厂区附近的池塘放数个诱鸟器，以阻止野生雁鸭靠近他们的电源线。

虽然邻近水源会到“会飞的麻烦”，但这仍是一个兴建大型建筑物的好据点;例如该厂有一座从日本运来的压缩机塔，就能透过船运再以卡车接驳。Goff补充指出，内陆城市若要有效率地运输大型设备就困难得多。

GlobalFoundries的Fab 8有三层楼高的无尘室，员工有2,700人，以轮班制维持24小时生产线运作;生产线工程师进入宽广的黄光区之前需经过消毒程序，卸妆、在黏蝇纸上来来回回走很多次以清除鞋底的灰尘、并穿上只露出眼睛的无尘衣。

无尘室装备包括两层手套、套在鞋子外面的塑胶鞋套以及护目镜，在温度可能高达摄氏70度的厂房内让人汗流浃背

生产线上的晶圆传送盒(FOUP)能携带20片12寸晶圆，在数英哩的高空轨道上经过扩散、清洗、微影、蚀刻、抛光、薄膜与量测等数道程序;但GlobalFoundries不愿透露整个晶片制作过程所需的时间，或是刚飞过我们头顶的晶片是谁家的。

微影设备是无尘室内最昂贵的工具，看起来就像大冰箱一样;大多数的晶片制造流程是类似的，并根据制程节点的不同而有一些变化。各种不同的晶片通常是使用相同的工具，而且每套设备可能会负责4~6种产品线。

无尘室内的半导体设备之昂贵程度，可能让它每平方英尺的价格媲美纽约最贵豪宅 (此图片由GlobalFoundries提供)

纽约州政府对GlobalFoundries的Fab 8第一阶段开发(包括研发、装机)，投资了6.8亿美元;而在经过层层审核之后，纽约州政府也同意基于薪资、财产投资、就业税收抵免等，给予 GlobalFoundries约13~15亿美元的赋税优惠。Fab 8为纽约州创造了1,250个工作机会，自2009年开幕以来，公共投资金额每1美元约可回收2.21美元营收;该公司预计到2015年，该投资报酬率可达到三倍。

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