从去年开始一直持续到现在的 打得板砖满天飞,在中兴和华为先后被国外打压后,我们或多或少也意识到了半导体产业的重要性。笔者并不怀疑中国会在芯片大战中取得 的胜利,但是半导体这个行业的门槛非常高,需要保质保量的生产高技术含量的产品。
而且,这个行业和之前的“炒房兴邦”不一样——房地产的资金池虽然巨大,但是大部分是依靠市场运作或者说炒作,真正落到土建工作上的资金所占比例并不高,而且这里面还有一部分钱是用来买地皮搞拆迁的。
半导体行业是一个巨大的吞金兽,是要拿价值成百上千亿美元的真金白银往里面投的。我们如果想要实现芯片自给,目前的投资水平远远不够,加上中国现在的投资相对盲目且分散,其效果更是要大打折扣。
最重要的是这个行业不仅需要大规模投入,并且短时间内不一定有成效的投资,还需要长期的技术积累,更需要成千上万愿意长期静下心来把本职工作做好的研发人员、管理人员、技术人员和操作人员。
电视媒体上一夜之间冒出了这么多半导体和5G的报道文章,这个热情是好的,但是也有一些无良媒体在其中乱带节奏、混淆视听、粉饰太平。作为一个半导体工程师,关于这个行业,笔者有一些自己的看法,请诸位静听。
首先笔者来给大家,特别是某些没有受过专业基础教育、没有在半导体行业工作过的媒体工作者们简单介绍一下,我们半导体从业者都干些啥?
半导体属于压力非常大的行业,各个公司、各个部门和各个岗位都有自己难念的经。
芯片制造主要分为三个阶段,芯片设计、芯片制作和封装测试。而中国的短板恰恰是在前面两个技术含量较高的阶段。落后到什么程度?面对竞争者的打压,中国芯片工业毫无还手之力(幸好,我们还有稀土这张牌),所以笔者主要讲一下前面两个环节的从业者所从事的工作。
做芯片设计的公司一般不参与晶圆制造,芯片设计工程师的任务主要是根据客户要求把芯片设计出来。首先是对这颗芯片的功能进行规划,然后将规划好的代码放入自动编辑软件(EDA,ElectronicDesignAutomation)由电脑将代码转化成逻辑电路。然后根据测试好的逻辑电路,进行计算机布局与绕线,经检验合格后的设计方案会被送到晶圆厂进入芯片制造阶段。
晶圆厂的工程技术人员负责将芯片设计工程师们规划的蓝图转化为实际的产品,一般每个技术环节有专门的部门负责,每个部门下面主要分为工艺和装备两个组。
6英寸晶圆产品展示
(图源:SemiconductorToday)
首先我们说直接负责晶圆工序的工艺组(Process)。工艺组的工程师主要负责工艺流程的设计和流程运行中的管控。各个工艺组的工作强度因所属部门而异,一般来说是大部分时间是在办公室和会议室度过,个别做“一线支援”(LineSupport)的要在无尘室里奔波,非常辛苦。
对于工艺组工程师而言,坐办公室并不等于轻松,他们需要在办公室里对从无尘室里传送来的数据和图表进行分析,也就是我们经常用的“统计过程控制”(StatisticsProcessControl,SPC)。一旦机器在运行中出现问题,数据会反映到实时监控软件上;这时候工艺组就要开始忙活了,除了查清楚问题原因对症下药还要制定相应的预防对策。
如果是“超出控制范围”(OutofControlLimit,OOC)还好一点,要是“超出规格限制”OOS(OutofSpecLimit)——哎,今儿有的忙啦!另外工艺组还要和装备组协调装备运行上的事宜;如果遇到大问题需要其他部门协助,工艺组的工程师们还得四处打电话求人帮忙。
技术人员在无尘室中工作
(图源:intel.