而且,這個(gè)行業(yè)和之前的“炒房興邦”不一樣——房地產(chǎn)的資金池雖然巨大,但是大部分是依靠市場(chǎng)運(yùn)作或者說炒作,真正落到土建工作上的資金所占比例并不高,而且這里面還有一部分錢是用來買地皮搞拆遷的。
半導(dǎo)體行業(yè)是一個(gè)巨大的吞金獸,是要拿價(jià)值成百上千億美元的真金白銀往里面投的。我們?nèi)绻胍獙?shí)現(xiàn)芯片自給,目前的投資水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,加上中國(guó)現(xiàn)在的投資相對(duì)盲目且分散,其效果更是要大打折扣。
最重要的是這個(gè)行業(yè)不僅需要大規(guī)模投入,并且短時(shí)間內(nèi)不一定有成效的投資,還需要長(zhǎng)期的技術(shù)積累,更需要成千上萬愿意長(zhǎng)期靜下心來把本職工作做好的研發(fā)人員、管理人員、技術(shù)人員和操作人員。
電視媒體上一夜之間冒出了這么多半導(dǎo)體和5G的報(bào)道文章,這個(gè)熱情是好的,但是也有一些無良媒體在其中亂帶節(jié)奏、混淆視聽、粉飾太平。作為一個(gè)半導(dǎo)體工程師,關(guān)于這個(gè)行業(yè),筆者有一些自己的看法,請(qǐng)諸位靜聽。
首先筆者來給大家,特別是某些沒有受過專業(yè)基礎(chǔ)教育、沒有在半導(dǎo)體行業(yè)工作過的媒體工作者們簡(jiǎn)單介紹一下,我們半導(dǎo)體從業(yè)者都干些啥?
半導(dǎo)體屬于壓力非常大的行業(yè),各個(gè)公司、各個(gè)部門和各個(gè)崗位都有自己難念的經(jīng)。
芯片制造主要分為三個(gè)階段,芯片設(shè)計(jì)、芯片制作和封裝測(cè)試。而中國(guó)的短板恰恰是在前面兩個(gè)技術(shù)含量較高的階段。落后到什么程度?面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)者的打壓,中國(guó)芯片工業(yè)毫無還手之力(幸好,我們還有稀土這張牌),所以筆者主要講一下前面兩個(gè)環(huán)節(jié)的從業(yè)者所從事的工作。
做芯片設(shè)計(jì)的公司一般不參與晶圓制造,芯片設(shè)計(jì)工程師的任務(wù)主要是根據(jù)客戶要求把芯片設(shè)計(jì)出來。首先是對(duì)這顆芯片的功能進(jìn)行規(guī)劃,然后將規(guī)劃好的代碼放入自動(dòng)編輯軟件(EDA,Electronic Design Automation)由電腦將代碼轉(zhuǎn)化成邏輯電路。然后根據(jù)測(cè)試好的邏輯電路,進(jìn)行計(jì)算機(jī)布局與繞線,經(jīng)檢驗(yàn)合格后的設(shè)計(jì)方案會(huì)被送到晶圓廠進(jìn)入芯片制造階段。
晶圓廠的工程技術(shù)人員負(fù)責(zé)將芯片設(shè)計(jì)工程師們規(guī)劃的藍(lán)圖轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)品,一般每個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)有專門的部門負(fù)責(zé),每個(gè)部門下面主要分為工藝和裝備兩個(gè)組。
首先我們說直接負(fù)責(zé)晶圓工序的工藝組(Process)。工藝組的工程師主要負(fù)責(zé)工藝流程的設(shè)計(jì)和流程運(yùn)行中的管控。各個(gè)工藝組的工作強(qiáng)度因所屬部門而異,一般來說是大部分時(shí)間是在辦公室和會(huì)議室度過,個(gè)別做“一線支援”(Line Support)的要在無塵室里奔波,非常辛苦。
對(duì)于工藝組工程師而言,坐辦公室并不等于輕松,他們需要在辦公室里對(duì)從無塵室里傳送來的數(shù)據(jù)和圖表進(jìn)行分析,也就是我們經(jīng)常用的“統(tǒng)計(jì)過程控制”(Statistics Process Control,SPC)。一旦機(jī)器在運(yùn)行中出現(xiàn)問題,數(shù)據(jù)會(huì)反映到實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件上;這時(shí)候工藝組就要開始忙活了,除了查清楚問題原因?qū)ΠY下藥還要制定相應(yīng)的預(yù)防對(duì)策。
如果是 “超出控制范圍”(Out of Control Limit,OOC)還好一點(diǎn),要是“超出規(guī)格限制”O(jiān)OS(Out of Spec Limit)——哎,今兒有的忙啦!另外工藝組還要和裝備組協(xié)調(diào)裝備運(yùn)行上的事宜;如果遇到大問題需要其他部門協(xié)助,工藝組的工程師們還得四處打電話求人幫忙。
技術(shù)人員在無塵室中工作
接下來就是一專多能的裝備組(Equipment)。和工藝組比起來,裝備組是對(duì)體力和腦力的雙重考驗(yàn)。因?yàn)檠b備組要經(jīng)常和故障機(jī)器打交道,不僅要干排除故障這樣的腦力活兒,還要能干體力活兒。
鑒于工作性質(zhì)特殊,半導(dǎo)體企業(yè)裝備組成員們的身體素質(zhì)應(yīng)該是最棒的(而且?guī)缀跞繛槟行裕F錁?biāo)志性穿著為深藍(lán)色無塵室工作服和人手兩雙大頭皮鞋——一雙是無塵室Fab內(nèi)穿,一雙在機(jī)器房Subfab做維護(hù)時(shí)穿。
需要指出的是右邊這兩位老兄的著裝是不規(guī)范的:鼻子都露了出來,其中一位甚至還拿掉了護(hù)目鏡,以上行為在無塵室中是不允許的。
裝備組的工作環(huán)境是最艱苦的:高噪音、高電壓、高溫、毒氣、易燃易爆物、腐蝕性液體、電磁輻射和狹小的工作空間這些都是裝備組的家常便飯。除了要了解本部門裝備的業(yè)務(wù)外,還要負(fù)責(zé)本部門工作區(qū)域的安全巡視、監(jiān)管以及應(yīng)急情況的處置。個(gè)別裝備組技術(shù)人員除接受專業(yè)訓(xùn)練外,還要額外接受急救方面的訓(xùn)練,包括心肺復(fù)蘇術(shù)、應(yīng)急包扎和使用相關(guān)的急救設(shè)備。
有毒危險(xiǎn)品中就包括
曾經(jīng)作為化學(xué)武器肆虐歐陸的氯氣
雖然裝備組工作性質(zhì)特殊環(huán)境艱苦,但是出事概率非常之低。因?yàn)檠b備組對(duì)安全規(guī)章執(zhí)行最為嚴(yán)格,并且“武裝到牙齒”:全員配發(fā)大皮鞋、頭盔和護(hù)目鏡(口罩手套發(fā)罩這三樣基本裝備屬于一次性用品,放在無塵室門口自?。瑢?duì)講機(jī)至少配到領(lǐng)班(個(gè)別特殊部門和特殊工作場(chǎng)合人手一個(gè))。
個(gè)別部門的裝備組因?yàn)橐陀卸練怏w打交道(比如說蝕刻部門會(huì)用到氯氣),會(huì)按照需求配發(fā)全罩式或半罩式防毒面具(要測(cè)試,合格了才允許上崗)、空氣呼吸器或氧氣瓶;和有毒化學(xué)品(比如說蝕骨無形的氫氟酸)打交道的裝備組成員,會(huì)配發(fā)相應(yīng)的個(gè)人保護(hù)裝備(PPE,Personal Protection Equipment)——基本PPE套件包括防護(hù)面罩,防護(hù)圍裙、防護(hù)靴和特種手套等。
另外無塵室內(nèi)配置的專用消防、急救和防化設(shè)備(主要是防止化學(xué)品泄漏)也是由以裝備組組員為主力的應(yīng)急處理隊(duì)伍來管理使用。
崗前安全教育??贾R(shí)點(diǎn)之一
氫氟酸對(duì)人體的危害
除了“術(shù)業(yè)有專攻”負(fù)責(zé)各個(gè)流程環(huán)節(jié)的技術(shù)部門外,還有一個(gè)最為關(guān)鍵的技術(shù)部門負(fù)責(zé)將各個(gè)流程環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)起來。這就是行業(yè)中常說的工藝整合部門“流程整合”(Process Integration,PI)。
PI雖然不負(fù)責(zé)具體業(yè)務(wù),但是PI的責(zé)任一點(diǎn)都不小——PI的工程師負(fù)責(zé)將各個(gè)環(huán)節(jié)整合起來,所以對(duì)他們的要求之一就是“全面發(fā)展”,要了解所有的流程業(yè)務(wù);在運(yùn)行中一旦出了問題PI的工程師必須要知道該找誰幫忙。另外PI的文字工作量相當(dāng)大,而且會(huì)議相當(dāng)多——如果是外企,還得倒時(shí)差開視頻會(huì)。
負(fù)責(zé)將藍(lán)圖轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的,是專門管理生產(chǎn)線的生產(chǎn)部門。這個(gè)部門男女比例因晶圓廠的技術(shù)水平而異:技術(shù)要求相對(duì)來講低一點(diǎn)的6寸和6寸以下的晶圓廠,因?yàn)轶w力勞動(dòng)工作居多,所以其員工性別比例男女各占一半。12寸廠的生產(chǎn)部門自動(dòng)化程度較高,因而女性員工占大多數(shù)。
生產(chǎn)部門集中了大多數(shù)的操作員,快節(jié)奏、壓力大是生產(chǎn)部門的日常。因而對(duì)人員心理素質(zhì)的要求比較高,不能忙中出錯(cuò)。
無塵室內(nèi)的生產(chǎn)部門一線技術(shù)人員
因?yàn)楣ぷ餍再|(zhì)特殊,晶圓廠的工程技術(shù)人員在無塵室內(nèi)全部穿工作服,戴口罩、手套且佩戴護(hù)目鏡。所以沒法看臉認(rèn)人,和航空母艦一樣——晶圓廠工作人員用工作服顏色來區(qū)分所屬部門。
除了之前提到的裝備組成員穿深藍(lán)色制服外,工藝組和生產(chǎn)部門為純白色,其他人員也有相應(yīng)的顏色,具體要求因公司而異。另外制服上還有臂章(特殊部門成員和擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)者)、工作證和姓名牌作為輔助識(shí)別手段。
SK海力士的員工在無塵室中工作
對(duì)于職業(yè)病這個(gè)問題。網(wǎng)上有帖子說干了半導(dǎo)體會(huì)不孕不育。而筆者自己從實(shí)習(xí)到全職工作,從來沒有聽說誰因?yàn)楦闪诉@一行最后不孕不育。
半導(dǎo)體污染源多、危險(xiǎn)物品多這一點(diǎn)確實(shí)沒錯(cuò),但是別忘了:魔高一尺道高一丈。在無塵室工作的所有人員都必須接受基本崗前培訓(xùn),上崗時(shí)從頭到腳都有很全面的防護(hù)。如果是因?yàn)楣ぷ餍再|(zhì)需要接觸一些危險(xiǎn)物品,上崗前需要接受額外的安全培訓(xùn)且工作時(shí)要佩戴專門的防護(hù)設(shè)備,另外部分較為危險(xiǎn)的崗位像配電設(shè)備檢修是嚴(yán)格禁止單人操作的。
此外,無塵室內(nèi)也有各種檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)微粒(Particle)、氣體泄漏等可能發(fā)生的危險(xiǎn)狀況,一旦系統(tǒng)報(bào)警,工作區(qū)立刻廣播疏散。并配有專門的空氣循環(huán)系統(tǒng)和空氣過濾裝置,內(nèi)部環(huán)境是非常干凈且安全的。
不過職業(yè)病也確實(shí)存在,辦公室崗位的職業(yè)病和程序員差不多,主要是久坐加上長(zhǎng)期盯著電腦屏幕帶來的一系列問題:腰椎頸椎病、眼睛干澀、關(guān)節(jié)炎(經(jīng)常打字);加上作息和飲食不規(guī)律,胃腸功能紊亂和脫發(fā)也是常見的問題。
在一線的非裝備組崗位,除辦公室崗位的職業(yè)病外,還要加上面部皮膚的問題(老被口罩捂著濕氣比較大)和膝關(guān)節(jié)炎、軟骨炎(技術(shù)要求相對(duì)低一點(diǎn)的晶圓廠沒有那么多自動(dòng)化設(shè)備,需要經(jīng)常走動(dòng));如果是輪班崗位,涉及到改變生物鐘,非常痛苦。
前面提到的兩個(gè)崗位的職業(yè)病,裝備組基本占了個(gè)全乎,因?yàn)樗麄円痪€和辦公室都要去。而除以上提到的問題外,個(gè)別部門還要加上聽力下降(高噪音環(huán)境)等本崗位特有的一些職業(yè)病。