到生产，到测试、调整、再生产，到最后的出厂和面市，一枚小小的芯片，要经历一个复杂而又漫长的流程。

对于这些流程，许多半导体从业者都能如数家珍。然而，极少有人能够真正进入全世界最顶级、最高机密的晶圆工厂，以及装备了最尖端技术设备的芯片测试实验室，以最近的距离，亲眼目睹一枚芯片的诞生全过程。

没跟你夸张：别说客户进不去，就连在全球十二万员工的英特尔自己，也只有1-2%左右的员工能够出入它的芯片生产车间;99%的员工甚至没有机会和晶圆拍一张合影。

而在今天，难掩自豪的硅星人终于可以说，我们不仅和 Raptor Lake 晶圆(即将发布的13代酷睿处理器)合过影，还是穿着无尘车间的“兔子服”：

Fab 28 是英特尔历史上建立的第一座非美国本土晶圆厂，于1996年落成，坐落在以色列迦特镇 (Kiryat Gat)。

巴以地区饱受战乱，一般人会感觉在这里建厂不太安全。然而真实情况是：考虑到人才储备、政策优势、军工科技的滴漏效应等因素，英特尔早在1974年就来这里建立了以色列设计中心 IDC(后改名为以色列研发中心 IDC)。而把工厂和研发中心放在一起，是符合逻辑的做法。

后来，英特尔在耶路撒冷建立了 Fab 8，再后来又在迦特镇建立了 Fab 28。 直到今天，该工厂仍然是酷睿处理器的主要生产地，对于英特尔意义非凡。

而正如前文提到，在所有英特尔员工当中，能够进入到工厂生产环境，甚至无尘车间的少之又少。这不，刚一进入大楼，没走几步，就看到了“保护区域”(protected area) 的警示牌，意思是这些区域的办公室和工作环境可能高度涉密：

在正式进入 Fab 28 晶圆厂无尘车间之前，我们首先见到了 Daniel Benatar，英特尔全球芯片生产的总负责人。他介绍了这次在 Fab 28 能够亲眼见到的芯片生产关键过程，包括离子注入 (implant)、扩散 (diffusion)、光刻、蚀刻 (etch)、薄膜、平坦化 (planarization)、受控折叠芯片连接 (C4) 等

参观正式开始，我所在的一组的“导游”是 Fab 28 工厂经理 Oren Cohen。

在他的带领下，我们在办公楼里来回穿梭，上楼下楼几次，终于来到了洁净室/无尘车间 (Cleanroom) 的入口。这里有一道安检门，只有得到授权的员工才可以刷卡进入。

为了避免携带污染物物，所有人在进入无尘车间之前都必须穿上外号“兔子服”(bunny suit) 的防护服。然而在穿上兔子服之前，我们首先要戴上鞋套、头套、胡须套，和布手套。

这个区域并不是完全无尘，但已经采用了和无尘车间相同的加压单向空气流通系统：它的气压比外面办公区域更高，高度净化过的空气自上方吹入，从下方吸走，这样一切可能漂浮在空中的污染物都可以被尽快捕捉。

然后我们进入下一个区域，穿上正经的兔子服。这个区域的气压又比前一个更高，结果就是距离真正的无尘车间越近，空气越干净，污染物越少。兔子服一共四件：头罩、连体衣、鞋罩和乳胶手套。同行者也要互相帮助检查穿戴覆盖是否完整。

但实际上兔子服保护的并不是我们，而是车间里的设备和晶圆/芯片本身。

这些生产资料对于污染极其敏感，任何颗粒物都有可能废掉一整张硅片。整个 Fab 28 一年364天7×24小时不间断工作，产量极大。如果环境不够清洁，哪怕一分钟的污染暴露就足以累计上百万美元的损失。进而为了清洁和维修工作而暂时停工，会进一步扩大损失。

这也是为什么英特尔对于清洁的要求如此之高：每立方米颗粒物数不得高于1(手术室要求只有3万左右)。

甚至这个区域内使用的所有工具，都必须实现无尘化。工作人员“没收”了我的笔记本，然后发给了我一套专门在无尘车间里使用的纸和笔……因为它们采用的是特殊纸张和油墨，不容易产生静电和纤维、颗粒物脱落。

到处都是机器人

穿好兔子服，完成无尘化之后，我们终于正式进入了 Fab 28 的无尘车间。这里的气压是整栋楼里最高的。

从画面中你也许能够看到一点“泛黄”，这是因为入口区域直接和车间的光刻 (Litho) 部门相连。一般的白光其实是多种光的复合，会对晶圆造成影响，所以光刻部门区域都会采用纯粹无影响的黄光：

刚一走进车间，我们惊讶地发现：就在头顶不到一米的上方，一台台大福 (Daifuku) 机器人正在沿着轨道来回穿梭。

这些机器人携带的黑色“货物”叫做 FOUP——前开式统一处理盒 (Front Opening Unified Pod)。

FOUP 的作用，是在工厂的各个区域和部门，成百上千台各种功能的设备之间运输宝贵的晶圆。

下面两张图是对机器与 FOUP 接口处的拍摄，可以看到双方的机械臂可以互相配合，安全地抓取和放置晶圆，确保在运输过程中对晶圆品质造成的影响最小化：

FOUP 所运行的轨道，在英特尔内部称为“自动超级高速”(ASH)，遍布整个车间。在任何一个“路口”抬头看，一眼都能看到至少7、8台机器人。整个工厂到底有多少台 FOUP?英特尔并没有回答，只是透露有“上千”台。

值得注意的是，FOUP 不仅可以在无尘和有尘区域中间运行，英特尔还正在 Fab 28 旁边修建一座更大规模的晶圆厂 Fab 38，届时两座工厂之间也会用 ASH 轨道进行连接，一张硅片可能先在28进行离子注入，又被飞速运到38完成光刻，再运回来……

整个车间面积达到了4个美式橄榄球场，装满了各种机器，完成各式任务。仅我肉眼能够看到的设备里，来自应材、ASML、东京电子等全球五大半导体设备商的产品，在这里已经齐聚一堂。

在参观过程中，工作人员一再提醒我们：不要乱按按钮，不要靠在机器上面，甚至连摸都不让摸……这是因为芯片生产的精度要求极高，任何意外触碰都有可能产生振动，甚至机器移位，导致生产缺陷或机器故障。事实上，包括 Fab 28 在内，英特尔在全球的数十家晶圆厂都坐落在地壳运动相对更稳定的地区，车间内一些高精密的机器也直接安装在抗震板上面。

前面看完了天上飞来飞去的 FOUP 之后，下一站我们来到了缺陷应对部门。

只要工厂在运转，缺陷应对部门就不下班。他们的工作是一年364天×24小时不间断应付生产过程中出现的各种缺陷，评估缺陷的原因，如果是遇到过的话，就利用已经制定的应对手段立即处理。如果是前所未有的缺陷，那么现场工程师会把各项数据记录下来，立即组织团队研究原因，尽快研究开发出新的应对手段。

电子显微工程师 Shai Perets 向我们介绍，这也是为什么缺陷应对团队被称为“梦之队”，因为这项工作的全称是 DREAM - defect reduction evaluation and methods (缺陷降低评估和方法)——不仅检测缺陷，还要设计开发避免缺陷、提高良率的方法和技术。

整个厂内的工程师团队工作方式也比较特别，通常分为现场和远程两组。以“梦之队”为例，有人在楼下车间现场收集数据、完成操作;楼上办公区的指挥中心里，还有一个专门的办公室，里面坐满了一群对芯片诞生全流程都足够了解的“全能型”工程师，负责缺陷分析工作。

英特尔把这些现场工程师比喻为“宇航员”，而楼上的工程师则是“休斯顿地面控制中心”。

下一站，我们来到了光刻部门。

在车间现场，我们看到了应目前市面已知最先进的36nm极限分辨率的光刻机。 工程师 Batz Kleiz 告诉我，光刻部门主要采用的设备来自 ASML、东京电子等企业。每台机器的成本都高达数千万美元，而考虑到车间的面积就达到了4个橄榄球场……可想而知这座工厂有多值钱。

一组流水线包括光刻、涂膜、显影等多种功能机器，晶圆在这些机器之间来回传递。大部分情况下机器之间可以直接在密闭接口完成交换，有时候则要用到前面提到的 FOUP 对晶圆进行“长距离转移”。

Kleiz 表示，经过多年的光刻生产流程优化，现在流水线的出片速度非常之快。尽管具体数字无法透露，整个 Fab 28 光刻工艺每分钟出片已经达到了“四位数”。

英特尔还想演示一下，当机器出了故障到底该怎么办。

英特尔以色列有一个特殊人才计划“Ofek Darom”，不看教育背景和出身，只要好学、真诚、有驱动力，哪怕是农民也可以“转职”芯片工程师。但是这样也带来了一个问题，就是新手每次“出外勤”还要老师傅带新人，不仅麻烦，学习成本也高。

而在最近几年，英特尔在包括 Fab 28 在内的全球许多工厂里都开始用上了 AR 教学。新手工程师戴上 Hololens 头显，可以直接在现场观看 AR 教程，里面会教你每种工具放在工具箱什么位置，某个螺丝应该拧多少圈，按钮先按哪个后按哪个等等。

这些 AR 教程和工具，工程师可以随时随地自己编写。英特尔表示自从采用了 AR 技术来辅助培训之后，员工上手的速度快了很多。目前仅在无尘车间里就有至少150名来自于“Ofek Darom”计划的工程师，只用三年时间就完成了训练，能够正常独立完成各项工作。

因为机器实在太多了，长得又都差不多，工作人员发现在车间里特别容易迷路，而且有些维修工作非常紧急，精神高度集中，反而会找错机器，造成不必要的损失。

于是，除了给车间里的每一条路，每一个路口，每一台机器都进行了编号之外，英特尔还给机器加上了【颜色+动物】的视觉标识，比如“蓝蝎子”、“红犀牛”、“绿斑马”，这样一来有效降低了工程师在紧张工作的时候出错的概率。