芯片制造中Fab是什麽意思?
問題描述:
各個芯片制造公司都有很多工廠。稱為Fab,如TSMC的Fab7。
請問Fab是什麽意思?
這種廠的功能是什麽?是完成全套從Wafer到CHIP的流程還是,只是其中某壹部分功能。
謝謝
解析:
?最近有不少的弟兄談到半導體行業,以及SMIC、Grace等企業的相關信息。
在許多弟兄邁進或者想要邁進這個行業之前,我想有許多知識和信息還是需要了解的。
正在半導體制造業剛剛全面興起的時候,我加入了SMIC,在它的Fab裏做了四年多。歷經SMIC生產線建立的全部過程,認識了許許多多的朋友,也和許許多多不同類型的客戶打過交道。也算有壹些小小的經驗。就著工作的間隙,把這些東西慢慢的寫出來和大家***享。
從什麽地方開始講呢?就從產業鏈開始吧。
有需求就有生產就有市場。
市場需求(或者潛在的市場需求)的變化是非常快的,尤其是消費類電子產品。這類產品不同於DRAM,在市場上總是會有大量的需求。也正是這種變化多端的市場需求,催生了兩個種特別的半導體行業——Fab和Fab Less Design House。
我這壹系列的帖子主要會講Fab,但是在壹開頭會讓大家對Fab周圍的東西有個基本的了解。
像Intel、Toshiba這樣的公司,它既有Design的部分,也有生產的部分。這樣的龐然大物在半導體界擁有極強的實力。同樣,像英飛淩這樣專註於DRAM的公司,活得也很滋潤。至於韓國三星那是個什麽都搞的怪物。這些公司,他們通常都有自己的設計部門,自己生產自己的產品。有些業界人士把這壹類的企業稱之為IDM。
但是隨著技術的發展,要把更多的晶體管集成到更小的Chip上去,Silicon Process的前期投資變得非常的大。壹條8英寸的生產線,需要投資7~8億美金;而壹條12英寸的生產線,需要的投資達12~15億美金。能夠負擔這樣投資的全世界來看也沒有幾家企業,這樣壹來就限制了芯片行業的發展。準入的高門檻,使許多試圖進入設計行業的人望洋興嘆。
這個時候臺灣半導體教父張忠謀開創了壹個新的行業——foundry。他離開TI,在臺灣創立了TSMC,TSMC不做Design,它只為做Design的人生產Wafer。這樣,門檻壹下子就降低了。隨便幾個小朋友,只要融到少量資本,就能夠把自己的設計變成產品,如果市場還認可這些產品,那麽他們就發達了。同壹時代,臺灣的聯華電子也加入了這個行當,這就是我們所稱的UMC,他們的老大是曹興誠。——題外話,老曹對七下西洋的鄭和非常欽佩,所以在蘇州的UMC友好廠(明眼人壹看就知道是UMC在大陸偷跑)就起名字為“和艦科技”,而且把廠區的建築造的非常有個性,就像壹群將要啟航的戰船。
----想到哪裏就說到哪裏,大家不要見怪。
在TSMC和UMC的扶植下,Fab Less Design House的成長是非常可觀的。從UMC中分離出去的壹個小小的Design Group成為了著名的“股神”聯發科。當年它的VCD/DVD相關芯片紅透全世界,股票
也漲得令人難以置信。我認識壹個臺灣人的老婆,在聯發科做Support工作,靠它的股票在短短的四年內賺了2億臺幣,從此就再也不上班了。
Fab Less Design House的成功讓很多的人大跌眼鏡。確實,單獨維持Fab的成本太高了,所以很多公司就把自己的Fab剝離出去,單獨來做Design。
Foundry專註於Wafer的生產,而Fab Less Design House專註於Chip的設計,這就是分工。大家都不能壞了行規。如果Fab Less Design House覺得自己太牛了,想要自建Fab來生產自己的Chip,那會遭到Foundry的 *** ,像UMC就利用專利等方法強行收購了壹家Fab Less Design House辛辛苦苦建立起來的Fab。而如果Foundry自己去做Design,那麽Fab Less Design House就會心存疑惑——究竟自己的Pattern Design會不會被對方盜取使用?結果導致Foundry的吸引力降低,在產業低潮的時候就會被Fab Less Design House拋棄。
總體來講,Fab Less Design House站在這個產業鏈的最高端,它們擁有利潤的最大頭,它們投入小,風險高,收益大。其次是Foundry(Fab),它們總能擁有可觀的利潤,它們投入大,風險小,受益中等。再次是封裝測試(Package&Testing),它們投入中等,風險小,收益較少。
當然,這裏面沒有記入流通領域的分銷商。事實上分銷商的收益和投入是無法想象和計量的。我認識壹個分銷商,他曾經把MP3賣到了50%的利潤,但也有血本無歸的時候。
所以Design House是“三年不開張,開張吃三年。”而Fab和封裝測試則是賺個苦力錢。對於Fab來講,同樣是0.18um的8英寸Wafer,價格差不多,頂多根據不同的Metal層數來算錢,到了封裝測試那裏會按照封裝所用的模式和腳數來算錢。這樣Fab賣1200美元的Wafer被Designer拿去之後,實際上賣多少錢就與Fab它們沒有關系了,也許是10000美元,甚至更高。但如果市場不買賬,那麽Design House可能就直接完蛋了,因為它的錢可能只夠到Fab去流幾個Lot的。
我的前老板曾經在臺灣TSMC不小心MO,結果跑死掉壹批貨,結果導致壹家Design House倒閉。題外話——Fab的小弟小妹看到動感地帶的廣告都氣壞了,什麽“沒事MO壹下”,這不找抽嗎?沒事MO(Miss Operation)壹下,壹批貨25片損失兩萬多美元,獎金扣光光,然後被fire。
在SMIC,我帶的壹個工程師MO,結果導致壹家海龜的Design House直接關門放狗。這個小子很不爽的跳槽去了壹家封裝廠,現在混得也還好。
所以現在大家對Fab的定位應該是比較清楚的了。
Fab有過壹段黃金時期,那是在上個世紀九十年代末。TSMC幹四年的普通工程師壹年的股票收益相當於100個月的工資(本薪),而且時不時的公司就廣播,“總經理感謝大家的努力工作,這個月加發壹個月的薪水。”
但是過了2001年,也就是SMIC等在大陸開始量產以來,受到壓價競爭以及市場不景氣的影響,Fab的好時光就壹去不復返了。高昂的建廠費用,高昂的成本折舊,導致連SMIC這樣產能利用率高達90%的Fab還是賠錢。這樣壹來,股票的價格也就壹落千丈,其實不光是SMIC,像TSMC、UMC的股票價格也大幅下滑。
但是已經折舊折完的Fab就過得很滋潤,比如先進(ASMC),它是壹個5英寸、6英寸的Fab,折舊早完了,造多少賺多少,只要不去蓋新廠,大家分分利潤,曰子過的好快活。
所以按照目前中國大陸這邊的狀況,基本所有的Fab都在蓋新廠,這樣的結論就是:很長的壹段時間內,Fab不會賺錢,Fab的股票不會大漲,Fab的工程師不會有過高的收入。
雖然壹直在虧本,但是由於虧本的原因主要是折舊,所以Fab總能保持正的現金流。而且正很多。所以結論是:Fab賠錢,但絕對不會倒閉。如果妳去Fab工作,就不必擔心因為工廠倒閉而失業。
下面講講Fab對人才的需求狀況。
Fab是壹種對各類人才都有需求的東西。無論文理工,基本上都可以再Fab裏找到職位。甚至學醫的MM都在SMIC找到了廠醫的位置。很久以前有壹個TSMC工程師的帖子,他說Fab對
人才的吸納是全方位的。(當然壞處也就是很多人才的埋沒。)有興趣的網友可以去找來看看。
壹般來講,文科的畢業生可以申請Fab廠的HR,法務,文秘,財會,進出口,采購,公關之類的職位。但是由於是Support部門這些位置的薪水壹般不太好。那也有些厲害的MM選擇
做客戶工程師(CE)的,某些MM居然還能做成制程工程師,真是佩服啊佩服。
理工科的畢業生選擇範圍比較廣:
計算機、信息類的畢業生可以選擇作IT,在Fab廠能夠學到壹流的CIM技術,但是由於不受重視,很多人學了本事就走人先了。
工程類的畢業生做設備(EE)的居多,壹般而言,做設備不是長久之計。可以選擇做幾年設備之後轉制程,或者去做廠商(vendor),錢會比較多。當然,也有少數人壹直做設備也
發展得不錯。比較不建議去做廠務。
材料、物理類的畢業生做制程(PE)的比較多,如果遇到老板不錯的話,制程倒是可以常做的,挺兩年,下面有了小弟小妹就不用常常進Fab了。如果做的不爽,可以轉PIE或者TD,
或者廠商也可以,這個錢也比較多。
電子類的畢業生選擇做制程整合,也就是Integration(PIE)得比較多,這個是在Fab裏主導的部門,但如果壹開始沒有經驗的話,容易被PE忽悠。所以如果沒有經驗就去做PIE的
話,壹定要跟著壹個有經驗的PIE,不要管他是不是學歷比妳低。
所有碩士或者以上的畢業生,盡量申請TD的職位,TD的職位比較少做雜七雜八的事情。但是在工作中需要發揮主動性,不然會學不到東西,也容易被PIE之類的人罵。
將來有興趣去做封裝、測試的人可以選擇去做產品工程師(PDE)。
有興趣向Design轉型的人可以選擇去做PIE或者PDE。
喜歡和客戶打交道的人可以選擇去做客戶工程師CE,這個位置要和PIE搞好關系,他們的Support是關鍵。
有虐待別人傾向,喜歡看著他人無助神情的人可以考慮去做QE。QE的弟兄把PIE/PE/EE/TD/PDE之類的放挺簡直太容易了。:)
基本Fab的機構是這樣的:
廠長
--〉Integration
--〉LPIE
MPIE
YE
WAT
BR
Module
--〉CVD
PVD
CMP
PHOTO
ETCH
Diffusion
WET
IMP
MFG
--〉MPC
TF
DIFF
PHOTO
ETCH
此外相關的直接支持部門還有:
Facility
IE&PC
Fab中PIE要略微比PE和EE好壹些,相對進fab的機會要少。
PIE主要的工作有很多,但總而言之是和產品密切相關的。SMIC上海廠有DRAM和Logic兩種截然不同的產品,相應的PIE職責也有區別。
Memory PIE(基本都在壹廠)通常是分段管理,壹般是有人負責Isolation(FOX/STI),有人負責Capacitance,有人負責Transistor,有人負責後段Interconnect。總體分工比較明確,少數資深的工程師會負責全段的制程。Memory的產品通常種類較少,總量較大,比較少有新的產品。SMIC的Memory有堆棧型和溝槽型兩大類,都在壹廠有量產。
Logic PIE(兩個廠都有)才是真正意義上的Fab PIE,壹般來講Fab要賺錢,Logic的產品壹定要起來。Logic PIE通常會分不同的Technology來管理產品,比如0.35um LG/MM/HS;0.18um LG/MM/HS/SR;0.13um LG/SR等等。Logic的產品種類非常多,但每顆的總量壹般不會太大,如果能夠有1000pcs/月的量,那已經是比較大的客戶了。——如果遇到這樣的新客戶,大家可以去買他的股票,壹定可以賺錢。
Logic PIE的主要工作通常有Maintain和NTO兩大類,前者針對量產的大量產品的良率提高,缺陷分析等。後者主要是新產品的開發和量產。具體的工作麽,拿NTO來講,有Setup process flow, pirun, fab out report, defect reduction, yield *** ysis, customer meeting, ... ...等等。
相比較而言,進fab倒不是最主要的,分析數據和寫報告的工作為主。
通常講Fab的工作環境比較惡劣,那就是指Module和MFG。因為PIE可以比較少進Fab,所以PIE雖然也會比較忙,但是接觸到輻射、化學藥品的機會要少很多。
壹般本科畢業生如果去MFG的話會做線上的Super,帶領Leader和壹群小妹幹活。除非妳從此不想和技術打交道,否則不要去MFG。只有想將來做管理的人或者還會有些興趣,因為各個不同區域的MFG都是可以互換的,甚至不同產業的制造管理都是壹樣的。Fab的MFG Supper在封裝、測試廠,在TFT/LCD廠,在所有的生產制造型企業都可以找到相關合適的位置。和人打交道,這是管理的核心,而在MFG,最重要的就是和人打交道。妳會和EE吵架,和PE吵架,和PIE吵架,被Q的人聞訊,可以修理TD的弟兄,不過比較會惹不起PC(Production Control)。喜歡吵架的弟兄可能會樂此不疲,因為MFG和別人吵架基本不會吃虧。
在Fab裏有三個“第壹”:安全第壹,客戶第壹,MFG第壹。所以只要和安全以及客戶沒有關系,MFG就是最大的,基本可以橫著走。PIE能夠和MFG抗爭的唯壹優勢,也就是他們可以拿客戶來壓MFG。MFG在獎金等方面說話的聲音比較大,壹般而言,獎金優先發放給MFG,因為他們最辛苦。MFG的Super需要倒班,做二休二,12小時12小時的輪,在休息的時候還會被拖過來學習、寫報告什麽的,所以平均下來壹周工作的時間至少在50小時以上。上白班的還好,但是上晚班的生物鐘會被弄的比較亂。MFG做常曰的Super會好壹些。
不建議碩士以及以上學歷的弟兄去MFG。