晶圆厂新战役打响？半导体需求旺，三星等大集团将进军后段制程

在过去几年里，“缺芯”是半导体行业的老大难，“扩产”则成了晶圆代工厂的常态。面对供应不足的行业现状，扩大产能、抢占市场成为了全球晶圆代工企业共同的选择。

先前半导体的技术竞赛，指的都是前段制程如何缩小尺寸，但现在几乎已达技术极限。据悉，半导体行业 游戏 规则正在改变，原本后段制程认为附加价值低，现在却和前段制程一样跻身热门领域；主要战场已移到后段制程，而不再是一味比线路的微细化了。

半导体若要功能更强、成本更低，就要另辟战场。这时候脱颖而出的就是后段工程的晶片3D封装技术，因可减少多余能源耗损，提高效率。例如讲究轻巧的智慧型手机、AR或VR用头盔等，都适合用到这种技术。此外，去年开始大家都在讲碳中和，也使这项技术高度受重视。日本半导体业者指出，原本节省能源就是非做不可的事，但3D封装技术现在变成最重要课题。

日本有多家企业拥有3D封装技术。材料方面包括昭和电工材料（前日立化成）、JSR、揖斐电（Ibiden）、新光电气工业等；制造设备有牛尾电机、佳能、迪斯科（Disco）、东京精密等，迪斯科和东京精密就独占半导体切割设备市场。这些企业及一些研究所和大学，都在台积电合作开发的名单内。

事实上，2020年秋季全球半导体大缺货时，电脑、 游戏 机等设备的后段工程材料就供不应求。当时揖斐电还为此决定投资1,800亿日圆增产高性能IC封装基板，预定2023年开始量产。业界人士透露，由于日本基板不足，曾导致部分外国半导体厂无法量产。

封装是指将完成前端工艺的晶圆切割成半导体的形状或对其进行布线。在业界，它也被称为“后段制程”。

尤其是英特尔和台积电等全球半导体巨头正在大举投资先进封装设备。根据市场研究公司 Yole Development 的数据，英特尔和台积电分别占据 2022 全球先进封装投资的公司 32% 和 27%。三星电子排名第四，仅次于台湾后端工艺公司 ASE。

英特尔已经在 2018 年推出了名为“Foveros”的 3D 封装品牌，并宣布将把这项技术应用到各种新产品中。它还设计了一种将每个区域组装成产品的方法，将其制作成tiles。2020 年发布的一款名为“Lakefield”的芯片就是采用这种方式制成的，并安装在三星电子的笔记本电脑中。

台积电最近也决定使用这项技术生产其最大客户 AMD 的最新产品。英特尔和台积电非常积极地在日本建立了一个 3D 封装研究中心，并从 6 月 24 日开始运营。

三星也在这个市场发力，在 2020 年推出了 3D 堆叠技术“X-Cube”。三星电子晶圆代工事业部总裁 Choi Si-young 在 Hot Chips 2021 上表示正在开发“3.5D 封装”去年六月。半导体行业的注意力为零，三星的这个工作组是否能够找到一种方法，使得三星与该领域的竞争对手保持领先。

随着前端节点越来越小，设计成本变得越来越重要。高级封装 (AP) 解决方案通过降低成本、提高系统性能、降低延迟、增加带宽和电源效率来帮助解决这些问题。

数据中心网络、高性能计算机和自动驾驶 汽车 正在推动高端性能封装的采用，以及从技术角度来看的演变。今天的趋势是在云、边缘计算和设备级别拥有更大的计算资源。因此，不断增长的需求正在推动高端高性能封装设备的采用。

先简单介绍一下本人，曾在世界一流台企半导体公司任职PIE(制程整合工程师)，目前跳槽到design house（芯片设计公司） 做产品工程师。之后的文章会浅谈一下PIE的工作性质和职业规划。

观看这篇文章的大部分读者应该是近期打算入职半导体行业的朋友，这两年国内半导体行业发展对于半导体行业的工程师来说是一件好事，我身边的朋友都比较喜欢把半导体行业和当年的计算机行业相比，未来发展前景很大。半导体行业相比计算机行业有一个优势，那就是半导体相关的知识其实很难从学校里学习到（特别是制程方面），换而言之这个行业不会被新人挤掉，工程师工作经验越丰富，工作能力也就越强，是个可以长久吃下去的饭碗。

从半导体芯片生产的全过程来说，首先呢是会有一些公司生产晶圆，晶圆是半导体芯片生产的“地基”，有一种公司是将沙子制造成晶圆。有了晶圆之后，之后是将芯片的设计图盖到晶片上。这类公司国内目前岗位空缺很大，我之前也是在这种公司上班，这里可以和大家详细的讲解一下这类公司的职员推荐。

先说说fab里的生态，比较底层的工程师是设备工程师，这类工程师主要和设备打交道，主要的工作内容是对机台进行日常的维护，会有大量的时间在生产线上，半导体生产线需要很高的无尘条件，所以设备工程师常年穿着那种实验室的无尘服，之前听过一个朋友无尘服过敏！！此外在维护机台的时候会和一些化学试剂接触，有接触危险化学试剂的可能，不太推荐这种岗位，工作强度很大，机台故障可能随时被拉回公司维护，听说之前厂里有一个朋友喝完酒被拉回公司做维护，结果吐到机台里面了。未来的职业规划能可以往下游设备厂商那边去，工作会轻松一点，其次呢是往制程工程师转职。

制程工程师在fab厂里会根据制程的特性划分，比如蚀刻的晶片制程会有一个蚀刻制程部门，去制程工程师那边工作强度看部门的，也看厂，有些芯片的制作工艺对离子注入敏感度很高，那离子注入部门就很忙，不过正常来说蚀刻部门算是最倒霉的，因为蚀刻是一锤子买卖，很容易出问题。这类工程师比较好的职业规划有新制程导入岗位，其他fab的制程工程师，厂商等，基本是平级或者往下游跳槽。

一个fab里比较重要的两个部门是PIE 和 YED，分别是制程整合和良率提升。

对于比较先进的芯片制造工艺，PIE算是一个厂的心脏，话语权很大，对于新入行的朋友这个部门是比较推荐的（特别是先进制程公司），可以学习到很多东西，这里不细说，后面在写一篇文章介绍这个职位的工作内容。不过可以简单的说这个职位可以学习到一个fab厂的所有东西（皮毛的那种），工作能力强点的同事可以兼做YED PES的工作，所以后续的职业规划就很广泛，基本上半导体行业的岗位都可以跳槽，比如产品工程师（fab或者desing house的产品工程师都不错），SQE，contact window等等，年轻好学一点的也有机会去做设计工程师。YED 其实和PIE类似，看fab厂里生态，有些厂制程比较稳定，晶片的良率问题基本是来自defect，那种fab YED的话语权就比较大。PES算是做更多客户那边数据的分析，可以考虑往上游客户跳槽。

我个人认为fab厂的岗位性价比比较高的算是PIE YED，工作压力会稍微比设备和制程工程师轻松一些，不建议刚入职直接去PES，PES这个岗位我个人是觉得有一点PIE的经验再转过去比较好一些。

后面会再写一写fab厂里的工作状态，入职面试技巧之类的内容。

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