ウェハーからプロセッサーまで: インテルの工場を訪問しました

50 年前の設立以来初めて、インテルは最近、報道関係者を自社の組立工場のツアーに招待しました。ウエハースマレーシアで加工業者になる。

インテルは時々製造工場をオープンしますウエハース、シリコンウェーハにチップを彫刻したもの。しかし彼はたった今発表した流星の湖、同社初の量産型ヘテロジニアスプロセッサ。 Meteor Lake プロセッサは実際にはいくつかのチップが結合されて構成されており、その一部は別の創設者である TSMC によって製造されています。インテルはまた、何十年にもわたって社内のみで生産してきた後、他の顧客向けに製造したいと考えています。

この文脈では、「梱包» (組み立て) は非常に重要であるため、同社が Frandroid を含む世界中のメディアを招待し、それがどのように起こるかを自分の目で見てもらった理由が説明されています。できれば製造工場の訪問を待ちながら、ペナンとクリムの組立工場を訪問しました。

初の海外工場

インテルは現在、世界中で 10 か所の拠点を運営しており、明日には 12 か所の拠点を運営していますが、マレーシアはアメリカ人創業者にとって初の海外拠点であるという特徴を持っています。 1972年、ライバルのAMDと同様に、同社は最初の工場の建設にペナンを選択し、歴史上最初のマイクロプロセッサの1つであるIntel 8008を組み立てることになった。ペナンは急速に半導体の拠点となり、今もその拠点となっています。

権威主義的な体制をとっているかもしれないが、主に経済的労働者を惹きつけている多国籍企業という観点から見ると、マレーシアには他の東南アジア諸国に比べていくつかの利点がある。 1957 年までイギリスの植民地だったマレーシアでは、主に英語が話されています。また、多くのエンジニアを育成しています。そして特にペナン州には海運生産に欠かせない深水港があります。

51 年が経った今も、インテル マレーシアは最大のクリーン ルームを含む新しい工場を建設中ですが、4 つのキャンパスと 16 の建物で 15,000 人を雇用しています。私たちはそのうちのいくつかを訪問しました。

ウサギのジャンプスーツ

全力で一日を過ごした後、流星の湖国際的なホテルのカンファレンスセンターで、ペナンとクリム（互いに車で 45 分）にあるインテルの工場をガイド付きツアー（標識付き）で 2 日間過ごしました。

建物にはオフィスが入っていますが、何よりも巨大な建物が入っています。」クリーンルーム»、つまり、厳しいアクセス条件を備えたクリーンルームです。一部の地域では「」までの配送を行っております。バニースーツ皮膚と衣服を完全に覆う » (ラビットスーツ)。オーバーシューズ (静電気防止ストラップ付き)、フルスーツ、手袋、マスク、ゴーグル、フードを着用した場合、皮膚が露出するのは数平方センチメートルだけです。ドレスコードでは、繊維が漏れる可能性があるため、綿ではなく合成ゴムで髪を結ぶ必要があるとさえ指定されています。

従業員はスマートフォンで入室できますが、クリーンルーム認定手帳が不足しているため、何も持ち込むことができません。したがって、写真は同行したインテルのカメラマンのものです。

訪問が始まります！

ダイソート&ダイ準備(DSDP)

インテルはマレーシアの工場でウエハースこれらの製品は、米国 (オレゴン、アリゾナ、オハイオ)、アイルランド、イスラエル、そして間もなくドイツの工場から出荷され、完成品に加工され、さまざまな流通チャネルを経てコンピューターのメーカーに届けられるか、または直接消費者に届けられる状態になります。

ザウエハースシリコンの薄いウェハで、この場合は直径 300 mm で、その上に数十のマイクロプロセッサからの数十億個のトランジスタがリソグラフィーによって、ここでは 7 ナノメートル前後のスケールで印刷されます。

ダイのシンギュレーション

したがって、最初のステップは、マイクロプロセッサを切断して分離することです。ウエハース、クリムのダイソート＆ダイ準備工場内。ザウエハースまず、紫外線にさらされると接着力を失うプラスチックフィルムでできた支持体上に置きます。これが、UV が当たらずにその領域が黄色に点灯する理由です。

ザウエハース数十の境界を区切るレーザー彫刻機を通過させます。死ぬ、その直後に、の機械によってダイシンギュレーション(チップの個別化)、ダイヤモンドブレードを備えた 2 つの小さな丸鋸がチップを切断します。ウエハースマイクロメートル精度のレベルを考えると、驚くべき速度で、プラスチックフィルムではありません。ウォータージェットにより冷却と残留物の排出が確実に行われます。別の機械では、ロボットアームが空気圧吸引によって各チップを掴み、別の支持体上にチップを堆積させている間に、フィルムが紫外線にさらされて粘着力が失われます。

これまで、メディアは手動でマシンからマシンへと搬送されていました。

種類

しかし、次のエリアでは光が白く、自動運転車が機械化された保管ユニットとテストセルの間でメディアを輸送します。

の死ぬしたがって、数平方センチメートルのサンプルは、それぞれの重量が約 500 kg の 20 個のテストセルで構成される巨大なモジュールに向けられます。これらのモジュールはほぼ見渡す限り相互に追従しており、その番号は秘密にされています。

Intel が隣接する工場で製造した取り外し可能なカードを使用すると、各セルをテスト対象のチップに適合させることができます。 Meteor Lake の場合、マップには次のようなものがあります。ソケット髪の毛よりも細い約2,000本の針で構成されています。チップはそこで低レベルの電気テストを受け、その時間を約 30 秒と計測しました。

欠陥のあるチップは廃棄され、その他のチップはロール状に梱包されてからペナン組立試験 (PGAT) 工場に運ばれます。

組み立てとテスト

ペナンの組立およびテスト工場では、その名前が示すように、チップの組み立てとテストが行​​われます。

集合体

ここで、死ぬ最終的な形式は、一般的に「」と呼ばれます。プロセッサー」。それぞれ死ぬ最初に基板に取り付けられます。この緑色の PCB は、死ぬそしてコンピューターのマザーボード経由のソケット。これを行うには、数千個の微細なはんだボールを完全に整列させる機械を通過させ、その後 300°C の熱圧縮プロセスを使用してそれらを融着させます。

全体を固めるには、まずエポキシ樹脂を注入し、毛細管現象で隙間に残った空気を埋めます。死ぬそして基板。そうすると、いわゆるプロセッサーであれば、デスクトップ、サーマル インターフェイス マテリアルが適用されます (サーマルインターフェースマテリアル) で死ぬそして統合されたヒートシンクを接着します(統合されたヒートスプレッダー) を PCB に接続します。いわゆるモバイルプロセッサであれば、と呼ばれる金属フレームを接着するだけです。補強材(補強)、PCB に。

物理的には、私たちは普通の人間が「」と呼ぶものを持っています。プロセッサー」。しかし、それがどのプロセッサモデルなのかはまだ正確にはわかりません。

テストとビニング

実際、半導体の製造プロセスは非常に微細であるため、不完全です。したがって、すべてではありますが、死ぬ同じものに印刷されていますウエハース同じリソグラフィ マスクを使用しても、実際には結果は厳密には同一ではありません。

したがって、組み立てられたプロセッサーは、より高いレベルで新たな一連のテストを受け、適切な機能をチェックするだけでなく、何よりもプロセッサーを分類することができます。これをビニング。

プロセッサーは並列で実行されます。高密度バーンインテスター、さまざまなサブコンポーネント (CPU、GPU など) が適切に機能していること、および各コピーのさまざまな周波数、電圧、温度での許容値をテストします。同じメーカーのプロセッサウエハースまたは、同じ生産バッチが異なるモデルになる可能性があります。範囲に応じて、特定のコピーがコア 5 またはコア 7、故障した GPU が停止された F シリーズ、抑制されない K シリーズ…。

分類が完了すると、プロセッサーは最終段階を通過します。プラットフォームのパフォーマンス検証、その間、実際に近い条件でテストされます。つまり、プラットフォーム (マザーボード) およびオペレーティング システム (Windows、Linux) 上で、エンド ユーザーと同様のワークロードおよび (仮想) デバイスが存在します。

障害が発生した場合、特定のプロセッサーは、修復するためではなく、考えられる設計上の欠陥を特定して修正するために、より詳細な診断を受けます。これについては専用の記事で取り上げます。

納入は2023年末/2024年初め

すべてのテストに合格したプロセッサーは、これまでに見たことのない最終段階に進むことができ、パッケージ化されて顧客 (コンピューター メーカー (OEM) または直接エンド ユーザー) に提供されます。

の場合流星の湖、新世代のハイエンドラップトッププロセッサであり、インテルは最初のバッチをコンピュータメーカーに出荷する可能性があります。商用発売は 2023 年 12 月 14 日に予定されており、その後、Core Ultra と呼ばれるプロセッサ モデルの詳細が明らかになり、間違いなくそれらを採用する最初のラップトップとなるでしょう。その間、工場は年中無休で何千ものプロセッサーを生産し続けます。