芯片巨头“挖角潮”兴起 侧显国内半导体行业人才窘境待解

日前，国外媒体报道，英特尔聘请了格芯前CTO Gary Patton博士担任企业副总裁一职。在格芯之前，Gary Patton还曾担任过IBM微电子业务主管一职。近年来，为了加强新工艺的研发，英特尔在业内大肆招揽人才，先后将Jim Keller、Raja Koduri和Murthy Renduchintala等一众技术大牛收入麾下，直线提升公司的技术研发实力。

在半导体工艺技术上，Gary Patton有着深厚造诣，在格芯担任CTO期间一直负责尖端工艺的研发工作。但2018年，格芯正式对外宣布放弃10nm以下工艺的研发，并专注于利润更高的14nm、12nm工艺和其他特色工艺。由此推论，极有可能是格芯的战略变更导致了Gary Patton的离开。

作为高技术门槛产业，半导体行业对人才素质有着较高的要求。一方面，因半导体产业链极为复杂，设计、制造、封测各个环节对人才的需求也大不相同。随着集成电路应用领域的愈发宽泛，相关人才也逐渐趋于多样化。此外，由于行业发展速度太快，对从业人员的学习能力也提出了更高要求。

目前，业内已经形成共识，国内半导体行业最薄弱的环节在于基础材料研究和先进设备制造两大方面，而对于行业的长远发展而言，最稀缺的则是人才。日经中文网曾在官方报道中指出，在美国、韩国和中国台湾这些半导体产业发达的国家和地区，30岁年收入便超过1千万日元（约合人民58万元）的技术人员很多，由此可以看产业生态与人才建设有着十分紧密的关系。

据《中国集成电路产业人才白皮书》披露的数据显示，目前中国集成电路人才需求规模约为72万人左右，现有人才存量为40万人左右，人才缺口为32万人。由此可见，巨大的人才缺口是中国集成电路产业发展的关键掣肘之一。白皮书中还指出，在我国IC产业中，设计业人才需求数量增幅趋于稳定，但高端设计人才紧缺的状况并没有得到很好的改善。

事实上，中国每年定向培育的半导体人才不在少数，只是最终进入行业的人数不多。据官方数据显示，中国集成电路专业每年毕业生约为20万人，但毕业做本行的大约只有3万，八成以上都在转行。主要原因在于半导体行业产品周期长，从短期看回报率并不高，无法与互联网、银行、金融等行业相比。

中国政府于2014年6月出台的《国家集成电路产业发展推进纲要》中提出了具体目标，到2020年14纳米制造工艺实现规模量产，而到2030年，集成电路产业链主要环节达到国际先进水平。在战略规划的推动下，国家投入大笔资金扶植，迎来一波晶圆厂建设高峰。SEMI的数据显示，2017-2020年间全球投产的半导体晶圆厂共有62座，其中有26座设于中国大陆，占到全球总数的42%。在投资建设不断落地的阶段，相关人才的需求也在不断释放。

在编者看来，半导体产业是一个资本与技术高度密集型产业，中国半导体除了产业结构和技术上的不足，人才培养是一个更隐蔽，且影响也更深远的问题。中国芯片产业崛起的过程中，人才将会是一个关键的制约因素。随着中美贸易摩擦的出现，海外并购正在变得越来越困难。作为全球最大的芯片消费市场，中国每年进口芯片的金额超过原油。不过关键核心技术是买不来的，只能依靠优秀人才攻关突围。虽然国内企业也在大力从台湾、韩国或海外引入成熟人才，但唯有打造更好就业环境，以及提供合理的回报，方能解决人才的后顾之忧，但这些都需要以产业盈利能力作为支撑，似乎又与当前现状相悖。

（1）

硅的主要来源是石英砂（二氧化硅），硅元素和氧元素通过共价键连接在一起。因此需要将氧元素从二氧化硅中分离出来，换句话说就是要将硅还原出来，采用的方法是将二氧化硅和碳元素（可以用煤、焦炭和木屑等）一起在电弧炉中加热至2100°C左右，这时碳就会将硅还原出来。化学反应方程式为：SiO2 (s) + 2C (s) = Si (s) + 2CO (g)（吸热）

（2）

上一步骤中得到的硅中仍有大约2%的杂质，称为冶金级硅，其纯度与半导体工业要求的相差甚远，因此还需要进一步提纯。方法则是在流化床反应器中混合冶金级硅和氯化氢气体，最后得到沸点仅有31°C的三氯化硅。化学反应方程式为：Si (s) + 3HCl (g) = SiHCl3 (g) + H2 (g)（放热）

(3）

随后将三氯化硅和氢气的混合物蒸馏后再和加热到1100°C的硅棒一起通过气相沉积反应炉中，从而除去氢气，同时析出固态的硅，击碎后便成为块状多晶硅。这样就可以得到纯度为99.9999999%的硅，换句话说，也就是平均十亿个硅原子中才有一个杂质原子。

（4）

进行到目前为止，半导体硅晶体对于芯片制造来说还是太小，因此需要把块状多晶硅放入坩埚内加热到1440°C以再次熔化 。为了防止硅在高温下被氧化，坩埚会被抽成真空并注入惰性气体氩气。之后用纯度99.7%的钨丝悬挂硅晶种探入熔融硅中，晶体成长时，以2~20转/分钟的转速及3~10毫米/分钟的速率缓慢从熔液中拉出：

探入晶体“种子”

长出了所谓的“肩部”

长出了所谓的“身体”

这样一段时间之后就会得到一根纯度极高的硅晶棒，理论上最大直径可达45厘米，最大长度为3米。

以上所简述的硅晶棒制造方法被称为切克劳斯法（Czochralski process，也称为柴氏长晶法），此种方法因成本较低而被广泛采用，除此之外，还有V-布里奇曼法（Vertikalern Bridgman process）和浮动区法（floating zone process）都可以用来制造单晶硅。

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