為什么半導(dǎo)體人不愿意進(jìn)晶圓廠(chǎng)？

作者：鵬程

半導(dǎo)體行業(yè)作為現(xiàn)代最先進(jìn)的科技領(lǐng)域，其工作往往待遇不菲。隨著國(guó)家和社會(huì)大量資金融入，不少人有意進(jìn)入半導(dǎo)體行業(yè)。

然而，在另一方面，卻有一批半導(dǎo)體人在逃離晶圓廠(chǎng)。

?01晶圓廠(chǎng)的崗位工作和內(nèi)容

晶圓廠(chǎng)也稱(chēng)之為Fab，也就是制造工廠(chǎng)的意思，也可稱(chēng)作foundry，比如臺(tái)積電、中芯國(guó)際等公司。區(qū)別于Fab的Fabless，則指代芯片設(shè)計(jì)公司，沒(méi)有制造工廠(chǎng)，中國(guó)大陸目前的芯片設(shè)計(jì)公司多如牛毛。負(fù)責(zé)Fab生產(chǎn)的工程師種類(lèi)繁多，有工藝工程師，設(shè)備工程師，工藝整合工程師，良率工程師，質(zhì)量工程師，制造工程師等。

一般在半導(dǎo)體晶圓廠(chǎng)中，主要的工作崗位包括：

1、工藝工程師（Process Engineer，簡(jiǎn)稱(chēng)PE），工藝工程師一般有四大Module，分別為L(zhǎng)itho，Etch，Thin Film，Diff，對(duì)應(yīng)的有設(shè)備工程師。每個(gè)module負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)的工藝模塊，工藝工程師的主要作用就是保證工藝的穩(wěn)定性，找到不穩(wěn)定因素，提出解決方案，提升良率。

2、工藝整合工程師（Process Integrate Engineer，簡(jiǎn)稱(chēng)PIE）是一個(gè)Fab的核心成員，負(fù)責(zé)所有工藝的整合，一般需要帶特定的產(chǎn)品從開(kāi)始到結(jié)束，需要保證產(chǎn)品的WAT穩(wěn)定。

3、良率工程師（Yield Engineer，簡(jiǎn)稱(chēng)YE）主要負(fù)責(zé)分析制造過(guò)程中缺陷來(lái)源情況，最終目標(biāo)是提升產(chǎn)品良率，主要分析各種測(cè)試數(shù)據(jù)，從中找到異常點(diǎn)。

4、質(zhì)量工程師（Quality Engineer，簡(jiǎn)稱(chēng)QE）主要職責(zé)是保證制程的穩(wěn)定性和芯片的可靠性。

5、設(shè)備工程師（Equipment Engineer，簡(jiǎn)稱(chēng)EE）對(duì)應(yīng)于不同的module，主要維持和保證設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，日常工作有設(shè)備的PM，也就是維修保養(yǎng)。

6、失效分析工程師則是利用基本的理化表征儀器對(duì)芯片的微觀(guān)物理結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行表征，涉及的方法有掃描電鏡，透射電鏡，XRD，元素分析等等。

7、廠(chǎng)務(wù)工程師主要負(fù)責(zé)sub-fab中的各種物料的供應(yīng)以及污水廢氣的處理。Fab實(shí)質(zhì)上就是一座大型精密化工廠(chǎng)，制造過(guò)程中需要用到各種高純氣體，液體等。

8、產(chǎn)品工程師（Product Engineer ，簡(jiǎn)稱(chēng)PDE）主要職責(zé)是幫助Fab找到具體的yield loss root cause，提高良率，需要分析各種數(shù)據(jù)，撰寫(xiě)分析報(bào)告。

9、客戶(hù)工程師（Customer Engineer，簡(jiǎn)稱(chēng)CE）主要負(fù)責(zé)把客戶(hù)的問(wèn)題和需求傳遞到Fab中。

此外晶圓廠(chǎng)中還有制造部（MFG）、量測(cè)部門(mén)（MMT）以及一些支持部門(mén)，如IT、法務(wù)等。甚至還有很多來(lái)自供應(yīng)商的工程師。本文主要探討晶圓廠(chǎng)中的核心工程師崗位。

?02半導(dǎo)體人為何逃離晶圓廠(chǎng)工作？

之所以半導(dǎo)體人不愿意進(jìn)入晶圓廠(chǎng)工作主要由于以下原因：

1、健康安全問(wèn)題

因?yàn)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E6%99%B6%E5%9C%86%E5%88%B6%E9%80%A0/">晶圓制造業(yè)需要用到很多化學(xué)品，其中大部分都是易燃易爆有毒的高?；瘜W(xué)品，所以安全預(yù)防十分必要。比如半導(dǎo)體制造使用的特種氣體就多達(dá)幾十種，而且這些特氣包括硅烷、鍺烷、磷烷、砷烷等一系列有毒氣體。一般來(lái)講，由于產(chǎn)品對(duì)化學(xué)品的敏感度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人，一點(diǎn)點(diǎn)的氣體泄露就會(huì)造成產(chǎn)線(xiàn)大面積報(bào)廢，因此線(xiàn)上對(duì)于氣體的管控極其嚴(yán)格。

在晶圓廠(chǎng)發(fā)生氣體或化學(xué)品泄露后，往往會(huì)率先觸發(fā)警報(bào)。而且潔凈室的空氣凈化度極高，基本也不存在粉塵。不過(guò)，即使有著如此嚴(yán)密的保護(hù)，晶圓廠(chǎng)也時(shí)有發(fā)生安全事故。2012年2月，韓國(guó)職業(yè)安全的調(diào)查研究院一份歷時(shí)三年的調(diào)查顯示，三星、海力士半導(dǎo)體公司以及仙童半導(dǎo)體公司的工廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)被檢測(cè)出含有一定數(shù)量的苯、砷、甲醛等致癌物質(zhì)。當(dāng)時(shí)，該研究院的負(fù)責(zé)人樸正善表示， “盡管它們的含量還不足以致癌，但已經(jīng)足夠令人擔(dān)憂(yōu)，這些工廠(chǎng)必須盡最大努力將這些含量降到最低”。2007年3月，三星電子半導(dǎo)體工廠(chǎng)女工黃某確診患上急性白血病。2011年7月時(shí)，三星公司芯片工廠(chǎng)就有6名年輕員工先后罹患白血病以及其他疾病。

2016年1月，韓聯(lián)社報(bào)道稱(chēng)，三星電子、三星職業(yè)病家屬對(duì)策委員會(huì)和半導(dǎo)體工人健康與人權(quán)守護(hù)組織在關(guān)于預(yù)防工傷對(duì)策的最終協(xié)議上簽字。據(jù)協(xié)議成立的監(jiān)察員委員會(huì)是外部獨(dú)立機(jī)構(gòu)，將為預(yù)防三星電子員工罹患職業(yè)病進(jìn)行綜合性診斷，檢查整改措施落實(shí)情況。由三星患病員工及家屬發(fā)起的維權(quán)組織Banolim提供的資料，記錄了超過(guò)200名身患重病的三星前員工信息，他們此前都曾工作于三星LCD和半導(dǎo)體元件的制造工廠(chǎng)。

據(jù)悉，這些員工年齡通常只有二三十歲，因工作長(zhǎng)期接觸工廠(chǎng)中的有害化學(xué)品，往往染上了諸如淋巴瘤、多發(fā)性硬化、紅斑狼瘡、白血病等重病。2018年，首爾近郊京畿道器興當(dāng)?shù)厝请娮庸S(chǎng)發(fā)生有毒氣體泄漏事故，造成一人死亡，兩人受傷。地點(diǎn)位于地下一層，里面裝有滅火設(shè)備。據(jù)說(shuō)導(dǎo)致事故的外泄氣體為二氧化碳。

此外，今年 5 月，三星位于義城（距離首爾以南約 40 公里）的工廠(chǎng)的兩名工人在對(duì)分析硅片的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)工作時(shí)，暴露于遠(yuǎn)高于年度限值的輻射水平，兩人被送往醫(yī)院。根據(jù)聲明，由于三星輻射安全團(tuán)隊(duì)的疏忽，當(dāng)設(shè)備門(mén)打開(kāi)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉輻射的安全裝置沒(méi)有啟動(dòng)。當(dāng)時(shí)韓國(guó)原子能安全委員會(huì)表示，在該起事故當(dāng)中，兩名工人在操作涉事設(shè)備后，手指部位出現(xiàn)輻射暴露的“異常”癥狀，隨即被緊急送醫(yī)。

盡管初步的常規(guī)血液檢測(cè)結(jié)果正常，但他們的癥狀明確指向了輻射暴露。目前這兩名員工正接受更全面的醫(yī)療檢查和治療。為防止類(lèi)似事件再次發(fā)生，委員會(huì)已經(jīng)勒令停止涉事設(shè)備的使用。此外，據(jù)知情人士透露，國(guó)內(nèi)一家晶圓廠(chǎng)曾發(fā)生一起爆炸事故，原因是當(dāng)時(shí)進(jìn)行設(shè)備安裝時(shí)，氣體管道上的標(biāo)示是手寫(xiě)的，把"N"寫(xiě)的像“H”，結(jié)果在進(jìn)行管道連接的時(shí)候，原本應(yīng)該接N2的管道，接上了H2，當(dāng)設(shè)備開(kāi)電升溫后進(jìn)行工藝測(cè)試，氣體通入后，瞬間點(diǎn)燃了氫氣，沿著管道把位于四層的甲烷混合車(chē)間點(diǎn)燃了。

另一家晶圓廠(chǎng)，供應(yīng)商的兩名員工在進(jìn)行氫氟酸的管道更換作業(yè)時(shí)，為了省時(shí)間，在沒(méi)有充分清洗管道，也沒(méi)有穿防護(hù)服和獨(dú)立呼吸面罩的情況下更換管道，結(jié)果擰開(kāi)管道后，兩人被淋了一身的氫氟酸，在送醫(yī)院的路上就死了。除了安全事故外，有專(zhuān)業(yè)人士表示，半導(dǎo)體廠(chǎng)的員工進(jìn)入無(wú)塵車(chē)間時(shí)，需要穿戴防塵服，極其麻煩，所以很多人喜歡憋尿或是不喝水，導(dǎo)致容易發(fā)生尿結(jié)石或尿道發(fā)炎等疾病。

2、工作強(qiáng)度大，管理嚴(yán)格

除了健康安全問(wèn)題外，工作強(qiáng)度和工作環(huán)境也是一大原因。半導(dǎo)體行業(yè)都是工藝制程復(fù)雜，需要大量的生產(chǎn)設(shè)備和人力投入，就是資金和人力密集型行業(yè)。因?yàn)榫A廠(chǎng)對(duì)無(wú)塵環(huán)境要求很高，所以很怕灰塵顆粒物，進(jìn)去車(chē)間需要從頭裹到腳，穿戴無(wú)塵服，在里面不能喝水和上廁所，所以長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)很難受。此外，這些大型生產(chǎn)單位，設(shè)備往往24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以需要上夜班，且基本3班倒，有3波人負(fù)責(zé)看著設(shè)備，出問(wèn)題要及時(shí)搶修以確保生產(chǎn)。

不僅是工廠(chǎng)負(fù)責(zé)生產(chǎn)的工程師工作強(qiáng)度大，研發(fā)崗位工作強(qiáng)度也不低。在14/16nm工藝的研發(fā)競(jìng)賽中，臺(tái)積電并沒(méi)有甩開(kāi)與三星、聯(lián)電等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之間的差距。為了在下一代10nm工藝中勝出，2014年6月，臺(tái)積電提出了“夜鶯計(jì)劃”，組建一支300人以上，24小時(shí)不間斷的研發(fā)部隊(duì)。當(dāng)時(shí)“夜鶯計(jì)劃”喊的口號(hào)是“十萬(wàn)青年十萬(wàn)肝”。還有“肝（干）出一顆芯”。

用工程師的話(huà)來(lái)說(shuō)，這一計(jì)劃極其“爆肝”，10nm芯片都是“用肝做的”。想加入夜鶯計(jì)劃，除了要達(dá)到研發(fā)能力的要求，還要接受兩年的大小夜班輪班安排，這個(gè)安排使研發(fā)活動(dòng)像生產(chǎn)活動(dòng)一樣，變成了24小時(shí)不間斷。消息一出，業(yè)界對(duì)此表示震驚。

雖然半導(dǎo)體工程師本就是個(gè)加班極多的工種，但是在不從事生產(chǎn)活動(dòng)的研發(fā)領(lǐng)域公然要求上夜班，還是讓人很難接受。彼時(shí)的臺(tái)積電996是小兒科，吃住睡都在實(shí)驗(yàn)室或產(chǎn)線(xiàn)，調(diào)工藝、等數(shù)據(jù)。臺(tái)積電是世界上科技含量最高的企業(yè)之一，也是世界上工作強(qiáng)度最大的高科技企業(yè)之一。

如此高壓的工作環(huán)境，只要是個(gè)正常人做久了都會(huì)覺(jué)得筋疲力竭、身心疲憊。因此大部分fab為了讓員工保持積極高效的工作狀態(tài)，會(huì)想盡辦法調(diào)動(dòng)員工的積極性。

?03競(jìng)爭(zhēng)激烈，人才流失嚴(yán)重

晶圓代工行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，是典型的頭部吃肉、第二勉強(qiáng)維持溫飽、尾部湯都沒(méi)有的行業(yè)。甚至連三星這樣的巨頭也經(jīng)常陷入虧損。

在此基礎(chǔ)上，只有行業(yè)頭部企業(yè)能開(kāi)到高薪。但半導(dǎo)體行業(yè)技能學(xué)習(xí)難度高，學(xué)歷要求高，收入還不及IT行業(yè)。沒(méi)有大量利潤(rùn)的支持很難維系高工資體系。國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)大廠(chǎng)，工資長(zhǎng)期比臺(tái)積電高。大陸芯片企業(yè)更是敢開(kāi)工資，所以臺(tái)積電曾被大陸挖了不少人。

直到近兩年，臺(tái)積電獎(jiǎng)金發(fā)的多，才超過(guò)阿里、騰訊之類(lèi)的IT企業(yè)。半導(dǎo)體或微電子相關(guān)專(zhuān)業(yè)的就業(yè)人員，一有機(jī)會(huì)也更愿意進(jìn)入IC設(shè)計(jì)企業(yè)，而非晶圓廠(chǎng)。此前臺(tái)積電在美國(guó)設(shè)廠(chǎng)也由于企業(yè)文化收到重重掣肘。在美國(guó)人眼里的晶圓廠(chǎng)工作辛苦且壓力大。這也是為何美國(guó)在晶圓代工領(lǐng)域落后的原因之一。就算美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的平均年薪為15萬(wàn)美元，遠(yuǎn)高于所有制造業(yè)的平均薪資6萬(wàn)5千美元，還是很難找到人才。

美國(guó)網(wǎng)絡(luò)論壇Reddit關(guān)于“國(guó)人想到半導(dǎo)體業(yè)工作嗎？”的討論串顯示，“像臺(tái)積電這樣的亞洲公司有著苛刻的工作文化，它們將不得不與輕松的軟件工作競(jìng)爭(zhēng)，”“舒適的辦公室工作，還是穿著兔子裝（無(wú)塵服）工作，我認(rèn)為大多數(shù)應(yīng)屆畢業(yè)生會(huì)選擇前者，”“半導(dǎo)體業(yè)的工作就是辛苦，工廠(chǎng)熱、問(wèn)題復(fù)雜、壓力大?！?/p>

?04晶圓廠(chǎng)拯救了材料專(zhuān)業(yè)

雖然半導(dǎo)體行業(yè)晶圓廠(chǎng)有諸多不是，但其薪資待遇還是比傳統(tǒng)材料行業(yè)高很多。因?yàn)橥獠吭?，半?dǎo)體行業(yè)近幾年很受投資者歡迎。在此基礎(chǔ)上，行業(yè)也更容易開(kāi)出高工資。根據(jù)中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)104人力銀行的數(shù)據(jù)，2024年中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體業(yè)的平均月薪在中國(guó)臺(tái)灣63個(gè)產(chǎn)業(yè)類(lèi)別中排名第二，僅次于電腦及消費(fèi)性電子制造業(yè)。

根據(jù)中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)人力銀行的統(tǒng)計(jì)，中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體業(yè)2024年的平均月薪達(dá)新臺(tái)幣近5.9萬(wàn)元(約1.3萬(wàn)元人民幣)，近5年累積薪資增幅達(dá)15.1%，是前5大高薪產(chǎn)業(yè)中漲幅最高的。

總的來(lái)說(shuō)，半導(dǎo)體是繼互聯(lián)網(wǎng)之后，又一個(gè)可以讓普通人實(shí)現(xiàn)不愁吃穿的行業(yè)，干的好并且能堅(jiān)持下去的，也很有可能實(shí)現(xiàn)財(cái)富半自由。只要能吃苦，就錢(qián)途無(wú)量。