文/U156

從去年開始一直持續(xù)到現(xiàn)在的貿(mào)易戰(zhàn)打得板磚滿天飛，在中興和華為先后被國外打壓后，我們或多或少也意識到了半導體產(chǎn)業(yè)的重要性。筆者并不懷疑中國會在芯片大戰(zhàn)中取得最后的勝利，但是半導體這個行業(yè)的門檻非常高，需要保質(zhì)保量的生產(chǎn)高技術(shù)含量的產(chǎn)品。

而且，這個行業(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運作或者說炒作，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。

半導體行業(yè)是一個巨大的吞金獸，是要拿價值成百上千億美元的真金白銀往里面投的。我們?nèi)绻胍獙崿F(xiàn)芯片自給，目前的投資水平遠遠不夠，加上中國現(xiàn)在的投資相對盲目且分散，其效果更是要大打折扣。

最重要的是這個行業(yè)不僅需要大規(guī)模投入，并且短時間內(nèi)不一定有成效的投資，還需要長期的技術(shù)積累，更需要成千上萬愿意長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體和5G的報道文章，這個熱情是好的，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。作為一個半導體工程師，關(guān)于這個行業(yè)，筆者有一些自己的看法，請諸位靜聽。

首先筆者來給大家，特別是某些沒有受過***基礎(chǔ)教育、沒有在半導體行業(yè)工作過的媒體工作者們簡單介紹一下，我們半導體從業(yè)者都干些啥？

半導體屬于壓力非常大的行業(yè)，各個公司、各個部門和各個崗位都有自己難念的經(jīng)。

芯片制造主要分為三個階段，芯片設(shè)計、芯片***和封裝測試。而中國的短板恰恰是在前面兩個技術(shù)含量較高的階段。落后到什么程度？面對競爭者的打壓，中國芯片工業(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環(huán)節(jié)的從業(yè)者所從事的工作。

做芯片設(shè)計的公司一般不參與晶圓制造，芯片設(shè)計工程師的任務(wù)主要是根據(jù)客戶要求把芯片設(shè)計出來。首先是對這顆芯片的功能進行規(guī)劃，然后將規(guī)劃好的代碼放入自動編輯軟件（EDA，ElectronicDesignAutomation）由電腦將代碼轉(zhuǎn)化成邏輯電路。然后根據(jù)測試好的邏輯電路，進行計算機布局與繞線，經(jīng)檢驗合格后的設(shè)計方案會被送到晶圓廠進入芯片制造階段。

晶圓廠的工程技術(shù)人員負責將芯片設(shè)計工程師們規(guī)劃的藍圖轉(zhuǎn)化為實際的產(chǎn)品，一般每個技術(shù)環(huán)節(jié)有專門的部門負責，每個部門下面主要分為工藝和裝備兩個組。

首先我們說直接負責晶圓工序的工藝組（Process）。工藝組的工程師主要負責工藝流程的設(shè)計和流程運行中的管控。各個工藝組的工作強度因所屬部門而異，一般來說是大部分時間是在辦公室和會議室度過，個別做“一線支援”（LineSupport）的要在無塵室里奔波，非常辛苦。

對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從無塵室里傳送來的數(shù)據(jù)和圖表進行分析，也就是我們經(jīng)常用的“統(tǒng)計過程控制”（StatisticsProcessControl，SPC）。一旦機器在運行中出現(xiàn)問題，數(shù)據(jù)會反映到實時監(jiān)控軟件上；這時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)防對策。

如果是“超出控制范圍”（OutofControlLimit，OOC）還好一點，要是“超出規(guī)格限制”O(jiān)OS（OutofSpecLimit）——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***求人幫忙。

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技術(shù)人員在無塵室中工作

（圖源：intel.com）

接下來就是一專多能的裝備組（Equipment）。和工藝組比起來，裝備組是對體力和腦力的雙重考驗。因為裝備組要經(jīng)常和故障機器打交道，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錁酥拘源┲鵀樯钏{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，一雙在機器房Subfab做維護時穿。

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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目鏡，以上行為在無塵室中是不允許的。

（圖源：https://i2.wp.com）

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，還要負責本部門工作區(qū)域的安全巡視、監(jiān)管以及應(yīng)急情況的處置。個別裝備組技術(shù)人員除接受***訓練外，還要額外接受急救方面的訓練，包括心肺復蘇術(shù)、應(yīng)急包扎和使用相關(guān)的急救設(shè)備。

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有毒危險品中就包括

曾經(jīng)作為化學武器肆虐歐陸的氯氣

（圖源：VeteransToday）

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。因為裝備組對安全規(guī)章執(zhí)行最為嚴格，并且“武裝到牙齒”：全員配發(fā)大皮鞋、頭盔和護目鏡（口罩手套發(fā)罩這三樣基本裝備屬于一次性用品，放在無塵室門口自取），對講機至少配到領(lǐng)班（個別特殊部門和特殊工作場合人手一個）。

個別部門的裝備組因為要和有毒氣體打交道（比如說蝕刻部門會用到氯氣），會按照需求配發(fā)全罩式或半罩式防毒面具（要測試，合格了才允許上崗）、空氣呼吸器或氧氣瓶；和有毒化學品（比如說蝕骨無形的氫氟酸）打交道的裝備組成員，會配發(fā)相應(yīng)的個人保護裝備（PPE，PersonalProtectionEquipment）——基本PPE套件包括防護面罩，防護圍裙、防護靴和特種手套等。

另外無塵室內(nèi)配置的專用消防、急救和防化設(shè)備（主要是防止化學品泄漏）也是由以裝備組組員為主力的應(yīng)急處理隊伍來管理使用。

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崗前安全教育常考知識點之一

氫氟酸對人體的危害

（圖源：emsworld）

除了“術(shù)業(yè)有專攻”負責各個流程環(huán)節(jié)的技術(shù)部門外，還有一個最為關(guān)鍵的技術(shù)部門負責將各個流程環(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”（ProcessIntegration，PI）。

PI雖然不負責具體業(yè)務(wù)，但是PI的責任一點都不小——PI的工程師負責將各個環(huán)節(jié)整合起來，所以對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的文字工作量相當大，而且會議相當多——如果是外企，還得倒時差開視頻會。

負責將藍圖轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實產(chǎn)品的，是專門管理生產(chǎn)線的生產(chǎn)部門。這個部門男女比例因晶圓廠的技術(shù)水平而異：技術(shù)要求相對來講低一點的6寸和6寸以下的晶圓廠，因為體力勞動工作居多，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。因而對人員心理素質(zhì)的要求比較高，不能忙中出錯。

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無塵室內(nèi)的生產(chǎn)部門一線技術(shù)人員

（圖源：St.HuaPrivateSchool）

因為工作性質(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、手套且佩戴護目鏡。所以沒法看臉認人，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（特殊部門成員和擔任領(lǐng)導職務(wù)者）、工作證和姓名牌作為輔助識別手段。

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SK海力士的員工在無塵室中工作

（圖源：asia.nikkei.com）

對于職業(yè)病這個問題。網(wǎng)上有帖子說干了半導體會不孕不育。而筆者自己從實習到全職工作，從來沒有聽說誰因為干了這一行最后不孕不育。

半導體污染源多、危險物品多這一點確實沒錯，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，上崗時從頭到腳都有很全面的防護。如果是因為工作性質(zhì)需要接觸一些危險物品，上崗前需要接受額外的安全培訓且工作時要佩戴專門的防護設(shè)備，另外部分較為危險的崗位像配電設(shè)備檢修是嚴格禁止單人操作的。

此外，無塵室內(nèi)也有各種檢測設(shè)備檢測微粒（Particle）、氣體泄漏等可能發(fā)生的危險狀況，一旦系統(tǒng)報警，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)要求相對低一點的晶圓廠沒有那么多自動化設(shè)備，需要經(jīng)常走動）；如果是輪班崗位，涉及到改變生物鐘，非常痛苦。

前面提到的兩個崗位的職業(yè)病，裝備組基本占了個全乎，因為他們一線和辦公室都要去。而除以上提到的問題外，個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。

本期筆者為大家科普一下半導體這個行業(yè)，以及這個行業(yè)究竟是干什么的，接下來筆者將結(jié)合自己的親身經(jīng)歷及個人觀點，和網(wǎng)友們一起探討中國的半導體產(chǎn)業(yè)。

本文系個人供稿，文章不代表“局座召忠”觀點。

特約作者：U156