文/U156

从去年开始一直持续到现在的贸易战打得板砖满天飞,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最后的胜利,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。

技术人员在无尘室中工作

(图源:intel.com)

接下来就是一专多能的装备组(Equipment)。和工艺组比起来,装备组是对体力和脑力的双重考验。因为装备组要经常和故障机器打交道,不仅要干排除故障这样的脑力活儿,还要能干体力活儿。

鉴于工作性质特殊,半导体企业装备组成员们的身体素质应该是最棒的(而且几乎全部为男性)。其标志性穿着为深蓝色无尘室工作服和人手两双大头皮鞋——一双是无尘室Fab内穿,一双在机器房Subfab做维护时穿。

半导体的优势和缺点(一个半导体工程师告诉你)(1)

需要指出的是右边这两位老兄的着装是不规范的:鼻子都露了出来,其中一位甚至还拿掉了护目镜,以上行为在无尘室中是不允许的。

(图源:https://i2.wp.com )

装备组的工作环境是最艰苦的:高噪音、高电压、高温、毒气、易燃易爆物、腐蚀性液体、电磁辐射和狭小的工作空间这些都是装备组的家常便饭。除了要了解本部门装备的业务外,还要负责本部门工作区域的安全巡视、监管以及应急情况的处置。个别装备组技术人员除接受专业训练外,还要额外接受急救方面的训练,包括心肺复苏术、应急包扎和使用相关的急救设备。

半导体的优势和缺点(一个半导体工程师告诉你)(2)

有毒危险品中就包括

曾经作为化学武器肆虐欧陆的氯气

(图源:Veterans Today)

虽然装备组工作性质特殊环境艰苦,但是出事概率非常之低。因为装备组对安全规章执行最为严格,并且“武装到牙齿”:全员配发大皮鞋、头盔和护目镜(口罩手套发罩这三样基本装备属于一次性用品,放在无尘室门口自取),对讲机至少配到领班(个别特殊部门和特殊工作场合人手一个)。

个别部门的装备组因为要和有毒气体打交道(比如说蚀刻部门会用到氯气),会按照需求配发全罩式或半罩式防毒面具(要测试,合格了才允许上岗)、空气呼吸器或氧气瓶;和有毒化学品(比如说蚀骨无形的氢氟酸)打交道的装备组成员,会配发相应的个人保护装备(PPE,Personal Protection Equipment)——基本PPE套件包括防护面罩,防护围裙、防护靴和特种手套等。

另外无尘室内配置的专用消防、急救和防化设备(主要是防止化学品泄漏)也是由以装备组组员为主力的应急处理队伍来管理使用。

半导体的优势和缺点(一个半导体工程师告诉你)(3)

岗前安全教育常考知识点之一

氢氟酸对人体的危害

(图源:emsworld)

除了“术业有专攻”负责各个流程环节的技术部门外,还有一个最为关键的技术部门负责将各个流程环节协调起来。这就是行业中常说的工艺整合部门“流程整合”(Process Integration,PI)。

PI虽然不负责具体业务,但是PI的责任一点都不小——PI的工程师负责将各个环节整合起来,所以对他们的要求之一就是“全面发展”,要了解所有的流程业务;在运行中一旦出了问题PI的工程师必须要知道该找谁帮忙。另外PI的文字工作量相当大,而且会议相当多——如果是外企,还得倒时差开视频会。

负责将蓝图转化为现实产品的,是专门管理生产线的生产部门。这个部门男女比例因晶圆厂的技术水平而异:技术要求相对来讲低一点的6寸和6寸以下的晶圆厂,因为体力劳动工作居多,所以其员工性别比例男女各占一半。12寸厂的生产部门自动化程度较高,因而女性员工占大多数。

生产部门集中了大多数的操作员,快节奏、压力大是生产部门的日常。因而对人员心理素质的要求比较高,不能忙中出错。

半导体的优势和缺点(一个半导体工程师告诉你)(4)

无尘室内的生产部门一线技术人员

(图源:St.Hua Private School)

因为工作性质特殊,晶圆厂的工程技术人员在无尘室内全部穿工作服,戴口罩、手套且佩戴护目镜。所以没法看脸认人,和航空母舰一样——晶圆厂工作人员用工作服颜色来区分所属部门。

除了之前提到的装备组成员穿深蓝色制服外,工艺组和生产部门为纯白色,其他人员也有相应的颜色,具体要求因公司而异。另外制服上还有臂章(特殊部门成员和担任领导职务者)、工作证和姓名牌作为辅助识别手段。

半导体的优势和缺点(一个半导体工程师告诉你)(5)

SK海力士的员工在无尘室中工作

(图源:asia.nikkei.com)

对于职业病这个问题。网上有帖子说干了半导体会不孕不育。而笔者自己从实习到全职工作,从来没有听说谁因为干了这一行最后不孕不育。

半导体污染源多、危险物品多这一点确实没错,但是别忘了:魔高一尺道高一丈。在无尘室工作的所有人员都必须接受基本岗前培训,上岗时从头到脚都有很全面的防护。如果是因为工作性质需要接触一些危险物品,上岗前需要接受额外的安全培训且工作时要佩戴专门的防护设备,另外部分较为危险的岗位像配电设备检修是严格禁止单人操作的。

此外,无尘室内也有各种检测设备检测微粒(Particle)、气体泄漏等可能发生的危险状况,一旦系统报警,工作区立刻广播疏散。并配有专门的空气循环系统和空气过滤装置,内部环境是非常干净且安全的。

不过职业病也确实存在,办公室岗位的职业病和程序员差不多,主要是久坐加上长期盯着电脑屏幕带来的一系列问题:腰椎颈椎病、眼睛干涩、关节炎(经常打字);加上作息和饮食不规律,胃肠功能紊乱和脱发也是常见的问题。

在一线的非装备组岗位,除办公室岗位的职业病外,还要加上面部皮肤的问题(老被口罩捂着湿气比较大)和膝关节炎、软骨炎(技术要求相对低一点的晶圆厂没有那么多自动化设备,需要经常走动);如果是轮班岗位,涉及到改变生物钟,非常痛苦。

前面提到的两个岗位的职业病,装备组基本占了个全乎,因为他们一线和办公室都要去。而除以上提到的问题外,个别部门还要加上听力下降(高噪音环境)等本岗位特有的一些职业病。

本期笔者为大家科普一下半导体这个行业,以及这个行业究竟是干什么的,接下来笔者将结合自己的亲身经历及个人观点,和网友们一起探讨中国的半导体产业。

本文系个人供稿,文章不代表“局座召忠”观点。

特约作者:U156

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