在流血與碰撞中磨合:所謂的製程開發

製程開發是半導體晶片產品從研發階段轉移到量產的重要步驟,也就是我們所謂的新世代製程的開發,在一開始我想先來定義一下「製程開發」這件事,所謂的製程開發,主要就是將一個未來要量產的產品,從無到有打造出它的生產製造流程,一個半導體產品的製程有幾千道,我們要讓這幾千道的製程堆疊最終產出具有良率的產品。

其實製程開發和所謂的「研究開發」不太一樣,我們想像中的研究開發是對於未來一片未知的藍海做不斷的嘗試,例如開發出具有記憶效果的氮化矽SONOS結構,並且將它製造成可以操作的元件,或是推進一種過去未曾使用過的電晶體結構,如將FinFet推向GAA結構,又或者如黃光設備裡頭將原本KrF紫外光的機台透過加入液體介質來縮小可曝光的線寬,這是其中一項研究開發的項目,但這種研究開發它是不斷地在學界、業界各種資源交互之下進行取捨的巨大工程,我所待的旺宏電子也有一個叫做「前瞻元件實驗室」的單位在進行,然而這樣的單位所做的東西是一種對未來的「嘗試」,並不能保證其量產的可能性,這種單位比較常做的是將研究開發的成果發表在期刊上,以此打響公司的知名度。

而一般半導體公司除了上述對未來未知的研究開發以外,更常見的是對已知的未來產品進行開發,這是半導體業進行產品開發的主力,畢竟所投資的開發能夠確保公司產品未來的競爭力,也必定是要能夠替公司賺錢的工具。

而這種對已知的未來產品的開發區間,就是半導體業所謂的「世代」。半導體晶片依照摩爾定律,以每兩年到三年為一個世代,每隔一個世代,此同樣體積的半導體晶片,其電晶體數目必須增加為原來的兩倍,即代表且操作效能需增加一倍,也就表示電晶體的面積必須變為原本的二分之一。所以每個世代半導體產品開發的人們必須做到的事情就是「把原本的產品的元件尺寸縮小」。

以我們NOR Flash記憶體為例,上個世代我們或許採用70奈米的製程來製造出1G容量的記憶體,而在下個世代就代表我們必須在同面積的晶片上,以50奈米的技術做出2G容量的記憶體。誰先開發出新世代的製程技術,誰就能在市場上具備更高的產品競爭力,這就是我們要做的事。

而所謂的製程開發,就是負責在世代轉換中將製造技術從前一世代轉移到下個世代,同時維持產品可運作和高度良率。畢竟當製程技術越來越越小,那物理極限和製程極限所產生的問題就只能越來越多。如上述的例子,即是製程開發人員必須將公司的製程技術從70奈米技術轉移至50奈米技術,並且達到可量產的良率水準。

摩爾定律都半導體業來說是一種詛咒,也可說是一種恩惠,詛咒是,從來沒有一個行業必須如此迅速的去年年提升他的產線,這和過去的傳統產業完全不同。而恩惠就是,因為這樣的定律,創造了大量科技的思考和研發人才需求,同時也提升了人類日常生活的便利性及科學的進步。

於是乎回到我的工作崗位上,上回提到我的mentor M經理即將出國放假三個月,於是我等於沒有一個中間人,要直接面對N主管,成為N主管旗下管理的一員。而因為M經理離開,而即將要進入開發階段的36奈米NAND FLASH又遠比前一代製程複雜,主要原因是我們要進入所謂的雙重曝光Self-align Double Patterning的世代,這個時代多出的工作量會超出上個世代,以及M經理原本所擔當的部分也都落到我這個剛來半年的菜鳥頭上,於是我的負責製程一路涵蓋了所有工程師中最大量的工作,我只能從血淚中開始,在開發中碰撞。

而基本上我所直屬的N主管是一個不太具有指導能力的人,他較為重視的是進度,每個禮拜只想盯緊這周的進度是否有符合預期,有沒有足夠產出能夠報告給上級的資料,他從來沒有教育我任何和工作相關的東西,再加上N主管底下的工程師大多都已經具備好幾年的資歷,不容易掌控,因此N主管的日常就是不停地催促,我成為N主管此後無限的進度產生器。而身為一個懵懂無知的新人,我在初期對於所有的知識都不在行,也不懂什麼研發流程,因此一切的一切都是在硬著頭皮請教他人,捱著被罵的風險以整合工程師的位置拜託各大製程開發工程師協助,在急迫、未知的不安全感中邁進,我經常因為各種錯誤而遭受責罵、很容易遭受主管質疑、並且總是要多工地去應付各式各樣的工作。這一時期的我養成了胃痛的習慣,這個時期開始胃變得很容易劇痛,到經常要去看醫生的階段,即使在某些壓力較小的時期胃痛康復,之後還是容易養成以胃痛來面對風險的路徑依賴,算是從這一時期自己的胃變得有些玻璃心。

好,總之這就是一個科技業工程師的必經之路,我當時是這麼認為的。所以就像是史丹佛的銀色子彈所說的「可樂喝光、吃完披薩、沾起桌上的屑屑吃乾淨」,我唯一能做的就是,往前,往前,直到再也沒有人能質疑我的能力,我會掌握所有大家所不會的技術,讓大家知道沒有我就不行。我就是用這樣的態度在向前。

在那一時期我嘗試轉移了工作重心,對一般人而言,大家或許會想著要做出一番大事業,來給自己的上司看,讓自己的部門同事能對自己多幾分尊敬,而不是認定自己為一個什麼都不會的菜鳥。但對我而言,我發現那些人都是不值得尊敬的,我開始不願把我的工作樂趣放在取悅那些只想著能夠從我身上求得什麼的主管,我把重心轉移到開發本身,我發現在製程開發的過程中,和很多製程開發工程師討論如何解決問題是很愉快的,我可以從中學到東西,同時,我也能夠在和工程師們合作中得到解決問題的成就感,這是我工作上的樂趣。

漸漸的,我學會把工作的樂趣與讓主管賞識這件事情分開。
憑什麼我在工作上的樂趣是要由主管來定義,這應該是我自己主導的才是,因為我想學習開發工作,我想做開發的工作,這才是我工作的意義。

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