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关于芯片fab的一些知识

时间:2009-01-18 16:51来源:www.ictest8.com 作者:ictest8 点击:

  最近有不少的弟兄谈到半导体行业,以及SMIC、Grace等企业的相关信息。
在许多弟兄迈进或者想要迈进这个行业之前,我想有许多知识和信息还是需要了解的。
正在半导体制造业刚刚全面兴起的时候,我加入了SMIC,在它的Fab里做了四年多。历经SMIC生产线建立的全部过程,认识了许许多多的朋友,也和许许多多不同类型的客户打过交道。也算有一些小小的经验。就着工作的间隙,把这些东西慢慢的写出来和大家共享。
从什么地方开始讲呢?就从产业链开始吧。
有需求就有生产就有市场。
市场需求(或者潜在的市场需求)的变化是非常快的,尤其是消费类电子产品。这类产品不同于DRAM,在市场上总是会有大量的需求。也正是这种变化多端的市场需求,催生了两个种特别的半导体行业——Fab和Fab Less Design House。
我这一系列的帖子主要会讲Fab,但是在一开头会让大家对Fab周围的东西有个基本的了解。
像Intel、Toshiba这样的公司,它既有Design的部分,也有生产的部分。这样的庞然大物在半导体界拥有极强的实力。同样,像英飞凌这样专注于DRAM的公司,活得也很滋润。至于韩国三星那是个什么都搞的怪物。这些公司,他们通常都有自己的设计部门,自己生产自己的产品。有些业界人士把这一类的企业称之为IDM。
但是随着技术的发展,要把更多的晶体管集成到更小的Chip上去,Silicon Process的前期投资变得非常的大。一条8英寸的生产线,需要投资7~8亿美金;而一条12英寸的生产线,需要的投资达12~15亿美金。能够负担这样投资的全世界来看也没有几家企业,这样一来就限制了芯片行业的发展。准入的高门槛,使许多试图进入设计行业的人望洋兴叹。
这个时候台湾半导体教父张忠谋开创了一个新的行业——foundry。他离开TI,在台湾创立了TSMC,TSMC不做Design,它只为做Design的人生产Wafer。这样,门槛一下子就降低了。随便几个小朋友,只要融到少量资本,就能够把自己的设计变成产品,如果市场还认可这些产品,那么他们就发达了。同一时代,台湾的联华电子也加入了这个行当,这就是我们所称的UMC,他们的老大是曹兴诚。——题外话,老曹对七下西洋的郑和非常钦佩,所以在苏州的UMC友好厂(明眼人一看就知道是UMC在大陆偷跑)就起名字为“和舰科技”,而且把厂区的建筑造的非常有个性,就像一群将要启航的战船。
----想到哪里就说到哪里,大家不要见怪。
在TSMC和UMC的扶植下,Fab Less Design House的成长是非常可观的。从UMC中分离出去的一个小小的Design Group成为了著名的“股神”联发科。当年它的VCD/DVD相关芯片红透全世界,股票
也涨得令人难以置信。我认识一个台湾人的老婆,在联发科做Support工作,靠它的股票在短短的四年内赚了2亿台币,从此就再也不上班了。
Fab Less Design House的成功让很多的人大跌眼镜。确实,单独维持Fab的成本太高了,所以很多公司就把自己的Fab剥离出去,单独来做Design。
Foundry专注于Wafer的生产,而Fab Less Design House专注于Chip的设计,这就是分工。大家都不能坏了行规。如果Fab Less Design House觉得自己太牛了,想要自建Fab来生产自己的Chip,那会遭到Foundry的抵制,像UMC就利用专利等方法强行收购了一家Fab Less Design House辛辛苦苦建立起来的Fab。而如果Foundry自己去做Design,那么Fab Less Design House就会心存疑惑——究竟自己的Pattern Design会不会被对方盗取使用?结果导致Foundry的吸引力降低,在产业低潮的时候就会被Fab Less Design House抛弃。
总体来讲,Fab Less Design House站在这个产业链的最高端,它们拥有利润的最大头,它们投入小,风险高,收益大。其次是Foundry(Fab),它们总能拥有可观的利润,它们投入大,风险小,受益中等。再次是封装测试(Package&Testing),它们投入中等,风险小,收益较少。
当然,这里面没有记入流通领域的分销商。事实上分销商的收益和投入是无法想象和计量的。我认识一个分销商,他曾经把MP3卖到了50%的利润,但也有血本无归的时候。
所以Design House是“三年不开张,开张吃三年。”而Fab和封装测试则是赚个苦力钱。对于Fab来讲,同样是0.18um的8英寸Wafer,价格差不多,顶多根据不同的Metal层数来算钱,到了封装测试那里会按照封装所用的模式和脚数来算钱。这样Fab卖1200美元的Wafer被Designer拿去之后,实际上卖多少钱就与Fab它们没有关系了,也许是10000美元,甚至更高。但如果市场不买账,那么Design House可能就直接完蛋了,因为它的钱可能只够到Fab去流几个Lot的。

我的前老板曾经在台湾TSMC不小心MO,结果跑死掉一批货,结果导致一家Design House倒闭。题外话——Fab的小弟小妹看到动感地带的广告都气坏了,什么“没事MO一下”,这不找抽吗?没事MO(Miss Operation)一下,一批货25片损失两万多美元,奖金扣光光,然后被fire。
在SMIC,我带的一个工程师MO,结果导致一家海龟的Design House直接关门放狗。这个小子很不爽的跳槽去了一家封装厂,现在混得也还好。
所以现在大家对Fab的定位应该是比较清楚的了。
Fab有过一段黄金时期,那是在上个世纪九十年代末。TSMC干四年的普通工程师一年的股票收益相当于100个月的工资(本薪),而且时不时的公司就广播,“总经理感谢大家的努力工作,这个月加发一个月的薪水。”
但是过了2001年,也就是SMIC等在大陆开始量产以来,受到压价竞争以及市场不景气的影响,Fab的好时光就一去不复返了。高昂的建厂费用,高昂的成本折旧,导致连SMIC这样产能利用率高达90%的Fab还是赔钱。这样一来,股票的价格也就一落千丈,其实不光是SMIC,像TSMC、UMC的股票价格也大幅下滑。
但是已经折旧折完的Fab就过得很滋润,比如先进(ASMC),它是一个5英寸、6英寸的Fab,折旧早完了,造多少赚多少,只要不去盖新厂,大家分分利润,曰子过的好快活。
所以按照目前中国大陆这边的状况,基本所有的Fab都在盖新厂,这样的结论就是:很长的一段时间内,Fab不会赚钱,Fab的股票不会大涨,Fab的工程师不会有过高的收入。
虽然一直在亏本,但是由于亏本的原因主要是折旧,所以Fab总能保持正的现金流。而且正很多。所以结论是:Fab赔钱,但绝对不会倒闭。如果你去Fab工作,就不必担心因为工厂倒闭而失业。

下面讲讲Fab对人才的需求状况。
Fab是一种对各类人才都有需求的东西。无论文理工,基本上都可以再Fab里找到职位。甚至学医的MM都在SMIC找到了厂医的位置。很久以前有一个TSMC工程师的帖子,他说Fab对人才的吸纳是全方位的。(当然坏处也就是很多人才的埋没。)有兴趣的网友可以去找来看看。
一般来讲,文科的毕业生可以申请Fab厂的HR,法务,文秘,财会,进出口,采购,公关之类的职位。但是由于是Support部门这些位置的薪水一般不太好。那也有些厉害的MM选择做客户工程师(CE)的,某些MM居然还能做成制程工程师,真是佩服啊佩服。
理工科的毕业生选择范围比较广:
计算机、信息类的毕业生可以选择作IT,在Fab厂能够学到一流的CIM技术,但是由于不受重视,很多人学了本事就走人先了。
工程类的毕业生做设备(EE)的居多,一般而言,做设备不是长久之计。可以选择做几年设备之后转制程,或者去做厂商(vendor),钱会比较多。当然,也有少数人一直做设备也发展得不错。比较不建议去做厂务。
材料、物理类的毕业生做制程(PE)的比较多,如果遇到老板不错的话,制程倒是可以常做的,挺两年,下面有了小弟小妹就不用常常进Fab了。如果做的不爽,可以转PIE或者TD,或者厂商也可以,这个钱也比较多。
电子类的毕业生选择做制程整合,也就是Integration(PIE)得比较多,这个是在Fab里主导的部门,但如果一开始没有经验的话,容易被PE忽悠。所以如果没有经验就去做PIE的话,一定要跟着一个有经验的PIE,不要管他是不是学历比你低。
所有硕士或者以上的毕业生,尽量申请TD的职位,TD的职位比较少做杂七杂八的事情。但是在工作中需要发挥主动性,不然会学不到东西,也容易被PIE之类的人骂。
将来有兴趣去做封装、测试的人可以选择去做产品工程师(PDE)。
有兴趣向Design转型的人可以选择去做PIE或者PDE。
喜欢和客户打交道的人可以选择去做客户工程师CE,这个位置要和PIE搞好关系,他们的Support是关键。
有虐待别人倾向,喜欢看着他人无助神情的人可以考虑去做QE。QE的弟兄把PIE/PE/EE/TD/PDE之类的放挺简直太容易了。:) 

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