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整装待发:GlobalFoundries德累斯顿Fab1工厂探秘

来源:cnbeta

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2010-03-22

对GlobalFoundries公司设在德国德累斯顿的Fab1工厂的总经理Udo Nothelfer和他的员工来说,今年可以说是任务繁重的一年。今年, 他管理的这间工厂要实现产能的翻倍,其月晶圆产能要从3万片增加到6万片。同时,Fab1工厂的生产任务也将从过去单单为AMD公司代工MPU芯片,转为 现在的还需要为其它多家公司代工芯片产品。不仅如此,今年Fab1还要尽量提升采用新款32/28nm HKMG制程技术制作的芯片产品的产量。

Udo Nothelfer

不过挑战正是德累斯顿前进的动力。这个原属共产东德的科技城市在冷战时代便是前苏联的微电子科技重镇,同时这里还是德国的文化中心,两德统一前的最后5 年,俄罗斯总理普京便曾在这里从事克格勃活动。在GlobalFoundries一年前从AMD那里分拆出来以前,在AMD手下的这间设在德累斯顿的 Fab工厂仍处在长期亏损的经营状态下。

不久,同样位于德累斯顿的另一家内存芯片公司奇梦达宣布破产倒闭。不过这家公司及其Fab工厂的倒闭却给 GlobalFoundries带来了一些意外的收获,他们从倒闭的奇梦达那里挖来了100名左右的奇梦达前工程师。而且在近年德国的光伏工业境况不佳的情况影响下,部分离开奇梦达前往这些光伏半导体公司就职的工程师也选择了再次跳槽。GlobalFoundries德雷斯顿厂方的发言人Karin Raths表示:“成为一家纯粹的独立芯片代工厂,这不仅为我们德累斯顿工厂的员工带来了新的动力,而且我们也感到非常兴奋,而且这种兴奋会一直延续下去。”
 
这种动力很可能就是驱使GlobalFoundries度过这关键一年的最大支柱力量。据 Nothelfer表示,德雷斯顿工厂的工程师们每周都会就如何更好地整合Fab1下属的两所车间(Module1/Module2)召开讨论例会.在 Fab1工厂中,2号车间(Module2)是从原属AMD的Fab30/38工厂升级而来,原来摆设在Fab30/38中的一个C4凸焊产线后来被移往别处,以便为2号车间留出更多的空间来负责前段工步的生产。而原属AMD的较新Fab36工厂则被改名为1号车间,目前大部分晶圆处理工步都在1号车间里面完成。

 
CUB:中央公用厂房,指专为芯片生产车间提供水,化学药剂和气体等材料的车间。EC:能源中心,专门为工厂提供电能供应的设施。 BTF:芯片凸焊测试产线。
 
据 Nothelfer介绍,由于现在两个车间里的芯片生产线和芯片凸焊产线采用了彼此整合的布置方式,因此车间里的现有生产设备需要重新布置,有大约250 套新的生产设备需要在车间中安装,另外,两个车间之间还会连接一个自动化材料处理系统(automated material handling system (AMHS) )。

德累斯顿Fab1工厂的新产品未来规划:
 
德累斯顿Fab1很快便要开始提升32nm制程MPU产品:代号Llano的AMD四核Fusion集显处理器的产能,这款MPU的集显性能将十分强劲。而 OEM厂商则将于明年开始上市使用了这款MPU的产品。据Nothelfer表示,由于这款MPU的性能要比其它同类产品要高出不少,因此负责生产这款产品的GlobalFoundries将比其它代工对手在市场竞争力方面更有优势,他认为“我们这款MPU的产量会像火箭速度那样飙升。”
 
这间位于德累斯顿的芯片工厂从1995年便开始建造,2000年,这里的厂房开始正式生产0.18微米制程芯片,这间工厂拥有自己的电厂,电厂的供电能力足以照亮全城。目前,GlobalFoundries德累斯顿Fab1工厂的员工总数已经达到2600人,而GlobalFoundries全公司的雇员总数为1万人(这里已经计入了刚刚与他们合并的新加坡特许半导体的员工数量)。德雷斯顿Fab1工厂将负责45/40nm,以及32/28nm制程芯片的生产,而原属特许,位于新加坡的300mm Fab7厂则主要负责65nm制程芯片的生产。在GlobalFoundries公司的发展计划图中,我们可以看到其超高性能(SHP)SOI芯片将于今年第三季度开始生产,而第四季度他们会开始28nm高性能(HP)芯片的生产。到明年,德累斯顿Fab1则将开始40nm通用级(G)芯片和28nm超低功耗(SLP)芯片的生产。

明年将有多款基于28nm SLP制程的高产量芯片产品推出(打*号表示将采用HKMG工艺技术)
 
GlobalFoundries的设计部门副总裁Subramani Kengeri表示:“届时设计方委托我们试产的G型芯片在种类方面会相对较多,不过SLP芯片则将是产量最大的一种产品。”

Nothelfer 表示:“我们的主要策略是让新加坡的Fab7工厂继续将65nm制程发扬光大。而德累斯顿Fab1则将为我们40nm制程新款G型产品的客户负责代工芯片,至于40nm旧工艺产品的客户则将仍由新加坡工厂负责。”另外,新加坡的300mm芯片厂目前也在进行产能扩充,计划从现有的3.7万片提升到 2011年的4.8万片月产能。至于今年GlobalFoundrie 25亿美元的投资预算,Nothelfer表示:“投资的绝大部分金额都将用于这间工厂的产能提升。”
 
对 Fab1工厂而言,目前最大的考验就是需要为多家客户的多种产品提供代工服务,由于产品的种类变多和芯片总产能的提升,厂房之间的自动化材料处理系统 AMHS也需要进行扩建,这样才能减少生产成本和生产时间。

在芯片3D立体互联技术方面的进展:


当被问及有关3D芯片立体互联技术的有关进展时,Nothelfer则表示GlobalFoundries公司目前已经在与德国柏林弗朗霍夫研究院合作开发一种适用于将处理器和内存芯片集成在一起的3D芯片立体互联封装技术。而且这项研究还是在德国萨克森自由州(德雷斯顿是这个州的首府)州政府和欧盟的赞助下进行的,有关方面一共为这个项目赞助了590万欧元的资金。这项研究项目的初步计划是在内存芯片与处理器芯片之间制作转接板,然后将这两种芯片通过转接板封装在一起,不过项目的最终目标是实现真正芯片级的交错式立体封装。Nothelfer表示:“按照原来的计划,使用这种技术的芯片产品定于2011 年进行生产,不过现在看来实现的日期可能要后推到2012年。”;另外他还表示使用这种封装技术后有关的前段和后段工艺页需要进行一些调整。

GlobalFoundries的优势和生产设施到位状况:

据Open-Silicon公司的CEO Naveed Sherwani表示,GlobalFoundries的Fab1工厂在芯片代工市场中将具备两大优势。首先,阿联酋的ATIC公司已经公开承诺称会再向 GlobalFoundries公司注入180亿美元的资金;而且,GlobalFoundries公司Fab1工厂生产的AMD处理器MPU等产品的产量相比台积电的同类产品更大,“在半导体业界,AMD和Intel公司设计的芯片产品一般需求量要比台积电代工的Altera FPGA等产品要大得多,而这则是GlobalFoundries相比台积电的又一大优势。”

德累斯顿Fab1工厂的高管 Markus Keil表示,目前Fab1厂房中生产设备的布局可谓相当的紧凑,为此他们采用了5S管理系统来保证厂房内部的清洁和整齐。目前这间工厂使用尼康和 ASML两家公司生产的光刻机设备, 之所以采用这种设备搭配方式,一部分原因是更为节省设备成本。另外,为了适应32/28nm制程HKMG栅极淀积工艺的需要,工厂内眼下正在安装多部 Anelva公司生产的ALD原子沉积设备,这套设备是实现HKMG新淀积工艺的重要设备之一。

32/28nm制程所需的新光刻等设备方面,尽管外界有传言称这些设备的订货-交货时间间隔相当长,但Nothelfer表示Fab1工厂“在保证设备及时到位方面没有任何问题,我们会如期开始新工艺产品的生产制造。”

 

蓝天

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邮箱:lantian@gmail.com

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