英特爾Fab 52揭秘:已安裝4台EUV光刻機,規劃月產能4萬片


12月23日消息,隨著美國大力發展本土晶片製造業,英特爾、台積電、三星都在積極擴大在美國的產能。其中,作為“主場作戰”的英特爾,其目前在美國本土所擁有的產能無疑是最多的。特別是英特爾位於亞利桑那州錢德勒的Fab 52 晶圓廠,無論是在製程節點的先處理程序度、技術複雜度,還是規劃產能上,都已顯著超越台積電目前在亞利桑那州的佈局。

據Tom′s Hardware 援引CNBC報導,英特爾Fab 52 是一座專為未來而生的頂級晶圓廠,其核心使命是生產Intel 18A及更先進製程。

為了達成這一目標,英特爾匯入兩大革命性技術:

RibbonFET 全環繞閘極(GAA)電晶體:這是英特爾在電晶體架構上的重大升級,目的在提升性能並降低功耗。

PowerVia 背面供電網路:通過將供電線路移至晶圓背面,解決了傳統正面供電導致的布線擁擠與壓降問題。

Intel 18A 的複雜度與精細度,遠遠超過台積電亞利桑那州Fab 21 第一期N4 或 N5 製程。即使與台積電 N4P 或 第二期工程的 N3 製程相比,Intel 18A 規格依然更具領先性。

已安裝4台ASML EUV光刻機,未來整個園區將擴增至15台以上

對於一座先進製程晶圓廠的實力來說,往往取決於極紫外光(EUV)光刻裝置。 英特爾Fab 52 安裝了四台ASML Twinscan NXE 標準數值孔徑EUV 系統。其中至少包括一台NXE:3800E,這是ASML 目前最先進標準數值孔徑的EUV 系統。

△英特爾 Fab 52 晶圓廠內的ASML EUV光刻機

據瞭解,NXE:3800E 包括更快的晶圓傳輸系統、更高效的晶圓台以及更強大的光源。在30mJ/cm² 的曝光劑量下,NXE:3800E 每小時可處理高達220 片晶圓。相較之下,廠內另外三台NXE:3600D 系統在同樣曝光劑量下的產能僅為每小時160 片。

英特爾計畫在亞利桑那州的Silicon Desert 園區總共部署至少15 台EUV 光刻裝置。雖然目前尚不清楚其中有多少比例會是新一代的High-NA EUV裝置,也不清楚會有多少會被分配到即將建設的Fab 62。但至少15 台EUV光刻裝置這個數字,表示英特爾擁有極大的空間來進一步擴充其產能上限。

月產能4萬片

生產規模方面,英特爾Fab 52 擁有強大的產能。滿負載運轉時,產能可達每周10,000 片晶圓的,換算後約為每月40,000 片晶圓。以當今產業標準來看,這是一座規模極其龐大的超大型晶圓廠。

相比之下,台積電亞利桑那州Fab 21晶圓廠已經量產的一期工程只有每月20,000片晶圓的產能,因為台積電通常以約每月20,000 片為一個生產產線。這代表著,英特爾Fab 52 的單廠產能,相當於台積電Fab 21 第一期與第二期兩個產線的產能總和。

產能利用率及良率挑戰

儘管技術與裝置處於領先地位,但英特爾與台積電在美國的佈局策略存在顯著差異,這也帶來了不同的營運挑戰。

對於英特爾來說,其高風險高回報的模式正利用Fab 52 生產Panther Lake和Clearwater Forest處理器。目前的Intel 18A 技術仍處於良率曲線的早期階段。英特爾預計要到2027 年初,Intel 18A 的良率才能達到最高水準。在此之前,英特爾可能會刻意控制CPU 的產量,這代表著Fab 52 的產能利用率在短期內將維持在較低水平,部分時間可能會處於閒置狀態。

△由英特爾Fab 52製造的基於Intel 18A製程的Clearwater Forest

至於台積電,通過穩紮穩打模式在美國採用的是已經過驗證的較成熟製程(如N5/N4)。這種策略使其能夠快速提升產量,並讓工廠的產能利用率迅速接近100%。

因此,兩這兩種不同的佈局,顯示出英特爾在亞利桑那州扮演的是技術開拓者的角色,試圖在美國本土直接建立最尖端的技術標竿。而台積電則傾向於將已經成熟的產線轉移至美國,以確保商業運行的穩定與效率。

總結來說,英特爾在亞利桑那州的Fab 52 代表了美國本土製造的最先進佈局。它擁有更先進的Intel 18A 製程、更強大的EUV 裝置群,以及兩倍於台積電一期項目的產能潛力。雖然在2027 年良率成熟之前,英特爾在產能利用率上可能無法與台積電匹敵,但Fab 52 的存在確實鞏固了英特爾做為美國晶片之王的地位。這場對決最終的勝負,將取決於英特爾能否在2027 年如期達成Intel 14A 製程獲得頭部的外部客戶的訂單。 (芯智訊)