晶圓代工業(yè)者GlobalFoundries的Fab 8是美國規(guī)模最大的半導體晶圓廠之一，座落于紐約州Malta的Luther Forest科技園區(qū)，面積233英畝(acres)。目前Fab 8是GlobalFoundries全球共9座晶圓廠中采用最先進制程的據(jù)點，正生產(chǎn)14奈米晶片并準備投入10奈米制程;以下是EE Times美國版記者受邀參觀Fab 8、深入晶圓廠內(nèi)部的一手報導。

　　新興的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應用可能不需要先進制程，并因此讓現(xiàn)今28奈米主流 制程的生命周期再延長;不過GlobalFoundries的高層主管并不擔心需求會停滯，盡管新一代制程節(jié)點技術更加復雜、成本也更高昂。Fab 8總經(jīng)理Tom Caulfield表示，28奈米與14奈米節(jié)點的生命周期確實會很長，但半導體產(chǎn)業(yè)仍在繼續(xù)依循摩爾定律(Moore's Law)的腳步，不只推動制程的微縮，也追求更高興能與更低的成本。

　　GlobalFoundries美國紐約州Fab 8晶圓廠區(qū)外觀

　　Malta 這座小鎮(zhèn)位于紐約州首府Albany北方約40分鐘車程，F(xiàn)ab 8原本是AMD的設廠預定地，在2009年正式開幕，并取得紐約州政府的大力資助;該廠總投資金額高達115億美元。在AMD逐漸退出Fab 8的投資之后，現(xiàn)在該晶圓廠是100%屬于阿拉伯聯(lián)合大公國阿布達比(Abu Dhabi)政府旗下投資公司Mudbadala 。

　　Fab 8負責開發(fā)28奈米以下制程，月產(chǎn)6萬片12寸晶圓(GlobalFoundries的新加坡晶圓廠生產(chǎn)180奈米~40奈米制程節(jié)點，德國 Dresdon據(jù)點則生產(chǎn)48奈米~22奈米晶片);該晶圓廠的無塵室面積約40萬平方英尺，分三階段開發(fā)。晶圓廠擴建工程仍持續(xù)進行中，動員約 1,500人力，而在14奈米制程生產(chǎn)線開發(fā)的全盛時期曾達到4,000人力。

　　Fab 8的晶圓廠據(jù)點建筑與基礎建設總監(jiān)Gerald Goff表示，晶圓廠的建筑是非常困難的，而如Fab 8這樣大規(guī)模的晶圓廠建案在當?shù)厥乔八匆?而Fab 8的基礎建設與人力來自于全美各地，包括德州等擁有半導體產(chǎn)業(yè)豐富經(jīng)驗的區(qū)域。

　　Fab 8針對下一世代10奈米制程節(jié)點生產(chǎn)線的第三階段擴建正在進行中

　　Fab 8使用National Grid提供的區(qū)域電網(wǎng)，并擁有 (megawatts)的柴油備用發(fā)電機，可供應晶圓廠所需的214兆瓦電力;此外該廠在冬季每小時消耗475,000立方英尺(cubic feet)的氣體，每日用水量350萬加侖(gallon)，有來自附近泉水與哈德遜河(Hudson River)的充足水源。

　　而Fab 8有個與技術無關的大麻煩──總是會有野生雁鴨飛到該廠的供電網(wǎng)路里，因為身體潮濕誤觸電線而被“烤熟”;為此Goff只好在廠區(qū)附近的池塘放數(shù)個誘鳥器，以阻止野生雁鴨靠近他們的電源線。

　　雖然鄰近水源會到“會飛的麻煩”，但這仍是一個興建大型建筑物的好據(jù)點;例如該廠有一座從日本運來的壓縮機塔，就能透過船運再以卡車接駁。Goff補充指出，內(nèi)陸城市若要有效率地運輸大型設備就困難得多。

　　GlobalFoundries的Fab 8有三層樓高的無塵室，員工有2,700人，以輪班制維持24小時生產(chǎn)線運作;生產(chǎn)線工程師進入寬廣的黃光區(qū)之前需經(jīng)過消毒程序，卸妝、在黏蠅紙上來來回回走很多次以清除鞋底的灰塵、并穿上只露出眼睛的無塵衣。

　　無塵室裝備包括兩層手套、套在鞋子外面的塑膠鞋套以及護目鏡，在溫度可能高達攝氏70度的廠房內(nèi)讓人汗流浹背

　　生產(chǎn)線上的晶圓傳送盒(FOUP)能攜帶20片12寸晶圓，在數(shù)英哩的高空軌道上經(jīng)過擴散、清洗、微影、蝕刻、拋光、薄膜與量測等數(shù)道程序;但GlobalFoundries不愿透露整個晶片制作過程所需的時間，或是剛飛過我們頭頂?shù)木钦l家的。

　　微影設備是無塵室內(nèi)最昂貴的工具，看起來就像大冰箱一樣;大多數(shù)的晶片制造流程是類似的，并根據(jù)制程節(jié)點的不同而有一些變化。各種不同的晶片通常是使用相同的工具，而且每套設備可能會負責4~6種產(chǎn)品線。

　　無塵室內(nèi)的半導體設備之昂貴程度，可能讓它每平方英尺的價格媲美紐約最貴豪宅 (此圖片由GlobalFoundries提供)

　　紐 約州政府對GlobalFoundries的Fab 8第一階段開發(fā)(包括研發(fā)、裝機)，投資了6.8億美元;而在經(jīng)過層層審核之后，紐約州政府也同意基于薪資、財產(chǎn)投資、就業(yè)稅收抵免等，給予 GlobalFoundries約13~15億美元的賦稅優(yōu)惠。Fab 8為紐約州創(chuàng)造了1,250個工作機會，自2009年開幕以來，公共投資金額每1美元約可回收2.21美元營收;該公司預計到2015年，該投資報酬率可 達到三倍。