首批晶圓從全自動(dòng)化生產(chǎn)線下線

Harald Kroeger：“博世即將在德累斯頓投產(chǎn)車用芯片，助力未來(lái)交通出行。”工業(yè)4.0 先驅(qū)：博世在芯片生產(chǎn)整個(gè)過(guò)程中全部采用互聯(lián)化和自動(dòng)化流程。高精密生產(chǎn)制造：從晶圓到芯片歷經(jīng)數(shù)百道工序。

博世在未來(lái)芯片生產(chǎn)上邁入了一個(gè)新的里程碑：博世德累斯頓晶圓廠宣布其首批硅晶圓從全自動(dòng)化生產(chǎn)線下線，為其2021 年下半年正式啟動(dòng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)奠定基礎(chǔ)。全數(shù)字化、高互聯(lián)化的德累斯頓晶圓廠投入運(yùn)營(yíng)后，主攻車用芯片制造?！暗吕鬯诡D晶圓廠將為未來(lái)交通出行解決方案以及改善道路安全提供車用芯片。我們計(jì)劃于今年年底前啟動(dòng) 生產(chǎn)?！辈┦兰瘓F(tuán)董事會(huì)成員Harald Kroeger 表示。目前，博世在斯圖加特附近的羅伊特林根已有一家半導(dǎo)體工廠。德累斯頓晶圓廠將致力于滿足半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域不斷激增的市場(chǎng)需求，也進(jìn)一步表明了博世集團(tuán)將德國(guó)打造成科技高地的決心。博世在德累斯頓晶圓廠投資了約10 億歐元，目標(biāo)將其建設(shè)為全球最先進(jìn)的晶圓廠之一。此外，德累斯頓晶圓廠新大樓建造還獲得了德國(guó)聯(lián)邦政府內(nèi)部聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)與能源部的資金補(bǔ)貼。該晶圓廠計(jì)劃于2021 年6 月正式投入運(yùn)營(yíng)。

試生產(chǎn)順利開(kāi)展

2021 年1 月，德累斯頓晶圓廠開(kāi)始進(jìn)行首批晶圓的制備。博世將利用這批晶圓來(lái)制造功率半導(dǎo)體，以應(yīng)用于電動(dòng)車及混合動(dòng)力車中DC-DC 轉(zhuǎn)換器等領(lǐng)域。這批晶圓生產(chǎn)歷時(shí)六周，共經(jīng)歷了約250 道全自動(dòng)化生產(chǎn)工序，以便將微米級(jí)的微小結(jié)構(gòu)沉積在晶圓上。目前，這些微芯片正在電子元件中進(jìn)行安裝和測(cè)試。2021 年3 月，博世將開(kāi)始生產(chǎn)首批高度復(fù)雜的集成電路。從晶圓到最終的半導(dǎo)體芯片成品，整個(gè)生產(chǎn)流程將經(jīng)歷約700 道工序，耗時(shí)10 周以上。

主攻300毫米晶圓生產(chǎn)

博世德累斯頓晶圓廠的核心技術(shù)為直徑為300 毫米晶圓制造，單個(gè)晶圓可產(chǎn)生31000 片芯片。與傳統(tǒng)的150 和200 毫米晶圓相比，300 毫米晶圓技術(shù)將使博世進(jìn)一步提升規(guī)模效益并鞏固其在半導(dǎo)體生產(chǎn)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此外，全自動(dòng)化生產(chǎn)和機(jī)器設(shè)備之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換還將顯著提高德累斯頓晶圓廠的生產(chǎn)效率。“博世德累斯頓晶圓廠將為自動(dòng)化、數(shù)字化和互聯(lián)化工廠樹(shù)立全新的行業(yè)典范，”Kroeger 說(shuō)道。

這一晶圓廠位于有“薩克森硅谷”之稱的德累斯頓，從2018 年6 月開(kāi)始施工建設(shè)，占地面積約10 萬(wàn)平方米（相當(dāng)于14 個(gè)足球場(chǎng)）。2019 年下半年，德累斯頓晶圓廠完成外部施工，其建筑面積達(dá)到72000 平方米。博世隨后進(jìn)行了工廠內(nèi)部施工，并在無(wú)塵車間安裝了首批生產(chǎn)設(shè)備。2020 年11 月，初步建成的高精密生產(chǎn)線完成了首次全自動(dòng)試生產(chǎn)。在德累斯頓晶圓廠的最后建設(shè)階段，工廠將聘用700 名員工，負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理和監(jiān)測(cè)以及機(jī)器設(shè)備維護(hù)工作。

從晶圓到芯片

半導(dǎo)體正逐漸在物聯(lián)網(wǎng)和未來(lái)交通出行等領(lǐng)域扮演著越來(lái)越重要的角色。被稱為“晶圓”的圓形硅晶片是半導(dǎo)體制造的第一步。博世德累斯頓晶圓廠的晶圓直徑為300 毫米，其厚度僅為60 微米，比人類的頭發(fā)還細(xì)。德累斯頓晶圓廠將歷時(shí)數(shù)周，將未經(jīng)處理的“裸晶圓”加工成市場(chǎng)上緊俏的半導(dǎo)體芯片。在車用集成電路中，這些半導(dǎo)體芯片充當(dāng)了汽車的“大腦”，負(fù)責(zé)處理傳感器采集的信息并觸發(fā)進(jìn)一步操作，如以光速向安全氣囊發(fā)出打開(kāi)信號(hào)。盡管硅芯片僅有數(shù)平方毫米的大小，但這些芯片包含復(fù)雜的電路，并具備數(shù)百萬(wàn)種單個(gè)電子功能。