机器之心报道

编辑:泽南

不过成功与否,很大程度上取决于美国政府的 520 亿美元 CHIPS 法案。

英特尔新任 CEO 帕特·基辛格(Pat Gelsinger)自去年上任以来,英特尔的复兴计划正变得越来越清晰。

1 月 21 日,英特尔在美国俄亥俄州建厂的消息引发了众多媒体的关注。这家芯片公司计划耗资 200 亿美元在哥伦布市以东建造两座先进制程工厂。英特尔表示,建设将于 2022 年底开始,生产将于 2025 年开始。

该公司并没有提供有关晶圆厂每月晶圆产能的信息,但其表示,该计划位于 Licking 县,占地 4 平方公里,可以在十年内扩建至八个晶圆厂,总投资增至 1000 亿美元。

起手200亿美元:英特尔世界最大芯片工厂计划出炉,将接收首台先进光刻机

英特尔俄亥俄工厂 2025 年完工时的渲染图。

这是英特尔近 40 年来首次在新地区投资建设晶圆厂,也是英特尔制造业重启计划 IDM 2.0 的重要部分,该计划旨在让该公司重新获得在最先进节点制造芯片,并为其他公司提供代工服务的能力。

英特尔的计划也顺应了美国政府近期鼓励芯片制造业回流的政策。当前全球计算机芯片的最先进制程技术掌握在三星和台积电手中,美国政府计划以 520 亿美元的激励措施来激励国内生产,后两者已有在美国建设先进制程晶圆厂的计划。

提供这笔资金的法案即 CHIPS 法案,已在美国参议院获得通过,但尚未在众议院审议。「英特尔在俄亥俄州的扩张范围和步伐...... 将在很大程度上取决于 CHIPS 法案的资金,」英特尔制造、供应链和运营高级副总裁 Keyvan Esfarjani 在新闻稿中表示。

基辛格本周曾表示,如果能获得 CHIPS 法案的资助,英特尔甚至有兴趣将一些芯片封装、组装和测试的流程带回美国。

起手200亿美元:英特尔世界最大芯片工厂计划出炉,将接收首台先进光刻机

英特尔的新计划受到了白宫的欢迎。

根据英特尔在 IDM 2.0 计划中的路线图,当俄亥俄州新工厂开始生产时,该公司最先进的制程将推进到 Intel 20A 节点(5nm 制程),预计这时英特尔将重新回到与台积电、三星相同的领先地位。

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英特尔还将会在新厂实装新型晶体管构建技术:GAA 全环绕栅极晶体管,英特尔称其为 RibbonFET,其在芯片微结构上实现了背面供电和埋入式供电,可获得当今先进制程 FinFET 无法实现的,具有一定设计灵活性的更小、更高效的晶体管。

相比当前方法,RibbonFET 把晶体管下方相对较大的电路供电互连挪动了位置,这为晶体管上方区域中传输数据和信号的互连腾出了空间,使芯片更加密集。据英特尔代工服务部高级副总裁 Randhir Thakur 称,俄亥俄州工厂的设计也将支持下一代制造技术,即英特尔 18A。

根据英特尔的路线图,2025 年该公司的 Intel 18A 工艺将上线,其要比当前使用的工艺(Intel 7)更新了 4 代。

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根据目前的消息,新晶圆厂可能会使用下一代光刻系统,即高数值孔径极紫外光刻(HIGH NA EUV)。作为长合作计划的一部分,英特尔本周已向光刻机生产厂商 ASML 发出了此类机器的第一笔采购订单。另据 ASML 去年 12 月透露的信息,第一台原型机将于 2023 年完成,预计由 IMEC(比利时微电子研究中心)装机,2025 年后将量产,第一台预计交付给英特尔。

Gartner 分析师 Alan Priestley 认为,下一代 EUV 光刻机的单价将高达 3 亿美元。该技术将使芯片面积缩小 1.7 倍,密度增加 2.9 倍。

先进的晶圆厂倾向于聚集在一起,原因很简单:它们既需要依赖专门的基础设施——例如专业设备、化学原料和气体的供应——也需要经过培训的专业劳动力。当台积电于 2020 年宣布在亚利桑那州建造一座价值 120 亿美元的晶圆厂时,这种效应就非常明显地体现了:英特尔已经在亚利桑那州拥有数家晶圆厂,并且正在斥资 200 亿美元建造另一座晶圆厂。由于台积电现有的扩张和竞争,亚利桑那州可能不再具有吸引力。但也有其他科技中心,如纽约州奥尔巴尼地区。

相比之下,俄亥俄州是芯片制造的前沿。英特尔很可能希望俄亥俄州立大学(OSU)来提供其所需的高端人才。其工程学院有近 8000 名本科生和约 1800 名研究生。英特尔表示,未来十年将斥资 1 亿美元与当地大学和社区学院合作。

至于基础设施,英特尔的建厂计划获得了来自芯片设备制造商 Applied Materials 和 Lam Research、晶圆厂子系统公司 Ultra Clean Technology 以及特种气体和化学品供应商 Air Products 的支持声明。

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英特尔 CEO 帕特 · 基辛格表示,俄亥俄新厂将可能成为「全球最大的半导体制造基地」。

虽然芯片制造商们正在争先恐后地提高产量,但英特尔的新工厂不会缓解当前的供应紧张问题,这样规模的综合体需要数年时间才能建成。

基辛格在本周五重申,他预计芯片短缺将持续到 2023 年。

参考内容:

https://spectrum.ieee.org/intel-ohio-fab

https://www.intel.com/content/www/us/en/newsroom/news/intel-announces-next-us-site-landmark-investment-ohio.html#gs.n3ij2j

https://www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/01/21/fact-sheet-biden-harris-administration-bringing-semiconductor-manufacturing-back-to-america-2/

https://www.reuters.com/technology/intel-plans-new-chip-manufacturing-site-ohio-report-2022-01-21/

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