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走进晶圆厂深入了解芯片制造流程

作者:AB模板网发布日期:2022-09-14 12:45:08浏览次数:52

  天顺登录,这一步依然成为一个新的沙场,由于要把晶体管做得更幼特别难题。现正在,各家公司正正在将多个芯片堆叠起来,或者将它们并排安放正在一个包装中,将它们衔尾起来,就像一块硅片一律。

  为理治理芯片缺少的题目,盖尔辛格将不得不实践他的打算,坐蓐由其他公司计划的芯片。但一家公司能做的也就这么多了;像手机和汽车云云的产物必要来自很多供应商的零部件,以及旧芯片。正在半导体范畴,也没有哪个国度可能独善其身。虽然胀励国内筑筑业可能正在肯定水准上消浸供应危害,但芯片行业将不断依赖一个繁杂的环球企业搜集来供应原质料、坐蓐筑设、计划软件、人才和专业筑筑。

  硅谷巨头英特尔(Intel)正试图收复其正在芯片筑筑本领方面的持久当先职位,该公司正押注200亿美元,愿望能帮帮缓解芯片缺少的情景。该公司正正在其位于亚利桑那州钱德勒的芯片筑筑中央筑造两家工场,这将必要三年时辰才智杀青。比来,该公司宣告了或者更大领域的扩张打算,将正在俄亥俄州的新奥尔巴尼和德国的马格德堡树立新工场。

  现在,将少量芯片封装正在沿道已成为一种老例做法,而英特尔(Intel)依然开采出一种优秀的产物,行使新本领将47个独立芯片系缚正在沿道,此中包罗极少由台积电(TSMC)和其他公司筑筑的芯片,以及正在英特尔工场坐蓐的芯片。

  英特尔公司正在钱德勒的两个站点每天从表地公用事迹单元共抽取约1100万加仑(约4200万升)的水。英特尔异日的扩张将必要更多的资金,这看待像亚利桑那州云云饱受干旱困扰的州来说相似是一个挑拨,该州依然减少了对农夫的用水分拨。但农业本质破费的水比一个芯片厂多得多。

  多伦说,极少施工用的起重机很是大,必要100多辆卡车才智把零件拼装起来。这些起重机将为新晶圆厂吊起55吨的冷却器。

  强壮的呆板正在每个晶圆上计划芯片,然后浸积和蚀刻质料层来筑筑晶体管并将它们衔尾起来。正在这些体系中,正在自愿高架轨道上的奇特吊舱中,一次最多可运送25片晶圆。

  晶圆厂还务必不受任何或者导致腾贵筑设打击的振动的影响。因而,完善的明净室筑正在强壮的混凝土板上,安置正在奇特的减震器上。

  加工一块晶圆必要数千个步伐,长达两个月。近年来,台积电依然为产量设定了节律,运营着具有四条或四条以上坐蓐线的“千兆工场”(gigafabs)。商场推敲公司TechInsights的副董事长Dan Hutcheson推测,每个工场每月可能加工10万片以上的晶圆。他推测,英特尔正在亚利桑那州的两家打算投资100亿美元的工场每个月的坐蓐才略约为4万个晶圆。

  他们有良多事要做。英特尔兴办主管丹•多伦(Dan Doron)说,开掘地基估计将拔除89万立方码(约合68万立方米)的土壤,这些土壤以每分钟一辆自卸卡车的速率运走。

  这反过来又加剧了通货膨胀,并正在美国惹起了人们的警悟:美国正变得过于依赖海表筑筑的芯片。美国仅占环球半导体筑筑产能的12%足下;突出90%的最优秀的芯片来自台湾。

  芯片筑筑商将越来越多的晶体管封装到每一块硅上,这便是为什么本领每年都正在推广。这也是为什么新的芯片工场要花费数十亿美元,而很少有公司能掌管得起。

  一年前成为英特尔首席实践官的帕特里克•盖尔辛格正正在游说美国国会为芯片厂成立供应拨款,并为筑设投资供应税收抵免。为了照料英特尔的开销危害,他打算中心成立晶圆厂“表壳”,这些表壳可能装备相应的筑设,以应对商场改观。

  该公司估计将浇筑突出44.5万立方码的混凝土,并应用10万吨钢筋举动地基,这比筑造全国最安笑办迪拜哈利法塔的钢筋还要多。

  英特尔公司依然告成地将其微执掌器上的晶体管缩幼到令人难以置信的尺寸。但竞赛敌手台积电可能坐蓐更幼的元件,这是苹果采用台积电为其最新款iphone筑筑芯片的一个症结情由。

  英特尔显示,它正在钱德勒的站点仰赖三条河道和一口井的供应,通过过滤体系、浸淀池和其他筑设接管了约82%的淡水。这些水被送回该市,该市运营英特尔资帮的执掌措施,并从头分拨用于灌溉和其他非饮用水用处。

  芯片或集成电道正在20世纪50年代末先导庖代体积远大的单个晶体管。很多这些渺幼的部件是正在一块硅上坐蓐的,并衔尾正在沿道做事。发作的芯片存储数据、放大无线电信号和实践其他操作;英特尔以种种微执掌器而知名,它们实践计较机的大个人计较功用。

  微芯片正在很多方面都是摩登经济的命根子。它们为电脑、智在行机、汽车、电器和其他很多电子产物供应动力。但自疫情以后,全国对它们的需求激增,这也导致供应链停滞,导致环球缺少。

  除了筑造厂房和购买呆板表,公司还务必花费巨资开采繁杂的加工步伐,用平板巨细的硅片来筑筑芯片——这便是为什么这些工场被称为“晶圆厂”。

  英特尔愿望通过与环保机合和其他机合合营,正在表地社区俭约和收复水资源的项目上,到2030年鼓舞亚利桑那州和其他州的供水。

  英特尔芯片常常售价为数百至数千美元。比方,英特尔本年3月揭晓了其最疾的台式电脑微执掌器,起价为739美元。一块肉眼看不见的尘埃可能毁掉逐一面。因而,晶圆厂务必比病院手术室更干净,必要繁杂的体系来过滤氛围、调整温度和湿度。

  有些晶体管的尺寸突出500亿个,这些晶体管比人类头发丝的宽度还幼1万倍。它们是正在强壮的超明净厂房地板上筑造的,可达七层楼高,长度相当于四个足球场。

  为什么筑筑数以百万计的这些渺幼部件意味着筑造和花费这样之大?看看位于俄勒冈州钱德勒和希尔斯伯勒的英特尔坐蓐工场,就能找到极少谜底。

  英特尔异日正在钱德勒的工场之一。为了筑造其措施,英特尔将必要约莫 5,000 名熟练的兴办工人,为期三年。

  同样紧张的是搬动大方液体和气体的才略。英特尔的顶级工场约莫有70英尺(21米)高,有强壮的电扇帮帮氛围轮回到正下方的明净室。正在明净室的下面是成千上万的泵、变压器、动力柜、公用事迹管道和与坐蓐筑设衔尾的冷水机。