在過(guò)去的幾年里,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器變得越來(lái)越重要,需求也越來(lái)越大。這是因?yàn)樗诘谒拇喂I(yè)革命背后的技術(shù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用——例如大數(shù)據(jù)、人工智能 (AI)、物聯(lián)網(wǎng) (IoT)、智能工廠和自動(dòng)駕駛汽車(chē)等。雖然預(yù)測(cè)表明未來(lái)會(huì)有更多的增長(zhǎng),但也有推動(dòng)超越現(xiàn)在能力的新創(chuàng)新技術(shù)。這將需要圍繞半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的開(kāi)發(fā)和大規(guī)模生產(chǎn)進(jìn)行創(chuàng)造性思考。
幾代人以來(lái),技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到今天。晶體管的名字來(lái)源于傳輸電阻,是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)發(fā)展發(fā)明出來(lái)的。1951年發(fā)明了結(jié)柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管(JFET)1,1958年將電阻、電容2和晶體管放入硅半導(dǎo)體上的電路中,標(biāo)志著電子電路的誕生。1960 年代,隨著集成電路 (IC) 3的實(shí)際應(yīng)用,半導(dǎo)體技術(shù)得到了真正的進(jìn)步,開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的技術(shù)時(shí)代。之后出現(xiàn)了由 Dawon Kahng 和 Mohamed Atalla 發(fā)明的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (MOSFET) 4和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS)5 . 此外,集成電路使 CMOS 更小、更輕、更復(fù)雜——這使得單個(gè)芯片可以容納更多的設(shè)備并且性能更好。
1965 年,戈登·厄爾·摩爾 (Gordon Earle Moore) 提出了摩爾定律6,該定律基于對(duì)微芯片中可以存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量每 18 個(gè)月翻一番的觀察結(jié)果,重點(diǎn)關(guān)注微芯片技術(shù)的發(fā)展速度。該法起到了使計(jì)算機(jī)的處理速度和內(nèi)存量翻倍的效果,并相對(duì)降低了其成本。大多數(shù)公司由于經(jīng)濟(jì)原因未能遵循摩爾定律,因?yàn)楸仨殞⒏嗑w管放置在更小的空間中以提高硅芯片的性能以及散熱挑戰(zhàn)。因此,它已被駁回。
縱觀其歷史,半導(dǎo)體行業(yè)一直在努力將模式最小化。不可避免地,結(jié)果是更大的過(guò)程復(fù)雜性和更多的限制,這反過(guò)來(lái)又導(dǎo)致新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間更長(zhǎng),增長(zhǎng)更慢。
看來(lái),縮小規(guī)模的過(guò)程不僅面臨物理限制,還面臨成本限制。工藝和極紫外 (EUV) 應(yīng)用層的總數(shù)都在增加。動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (DRAM) 7已經(jīng)達(dá)到了縮減的極限。3D NAND 通過(guò)在不改變其設(shè)計(jì)規(guī)則的情況下增加堆棧來(lái)繼續(xù)增加密度——這也將達(dá)到其極限。
采用EUV 8等新技術(shù)來(lái)克服技術(shù)限制,并且正在開(kāi)發(fā)材料以允許更多的按比例縮小。采用 EUV 工藝減少了雙圖案技術(shù) (DPT) 工藝。然而,在開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品時(shí),EUV 和 DPT 9技術(shù)都被應(yīng)用,這意味著技術(shù)限制和成本正在增加。
雖然 DRAM 和 NAND 一直在縮小和推進(jìn),但兩者都將面臨與物理擴(kuò)展相關(guān)的限制。將引入更多技術(shù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,但也需要新的內(nèi)存技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。
同時(shí),晶圓尺寸已從 4 英寸向 5 英寸、6 英寸、8 英寸和 12 英寸多樣化,以從一個(gè)晶圓生產(chǎn)更多的半導(dǎo)體產(chǎn)品,在確保生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí)也促進(jìn)了比特增長(zhǎng)。在第四次工業(yè)革命中,高性能數(shù)據(jù)處理是關(guān)鍵,這意味著半導(dǎo)體將需要超高性能和超低功耗。處理更高質(zhì)量數(shù)據(jù)(甚至更多數(shù)據(jù))的需求正在激增,這意味著從生產(chǎn)設(shè)備到零部件和材料再到技術(shù)創(chuàng)新的整個(gè)行業(yè)也必須繼續(xù)前進(jìn),才能在要求苛刻、快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng).
重要的是要記住,半導(dǎo)體行業(yè)實(shí)際上是一個(gè)設(shè)備行業(yè),這意味著需要對(duì)設(shè)施進(jìn)行大規(guī)模投資,這也具有挑戰(zhàn)性,因?yàn)樵撔袠I(yè)對(duì)供需變化也高度敏感。然而,該行業(yè)的特點(diǎn)是產(chǎn)品生命周期短,不同市場(chǎng)條件導(dǎo)致價(jià)格快速變化,以及對(duì)更精細(xì)生產(chǎn)流程的高需求。
除了今天的挑戰(zhàn)之外,還需要為下一代行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者做準(zhǔn)備,他們可以隨著需求的發(fā)展推動(dòng)半導(dǎo)體技術(shù)朝著正確的方向發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),該行業(yè)需要培養(yǎng)具有機(jī)構(gòu)知識(shí)的人才,并培養(yǎng)能夠促進(jìn)創(chuàng)新的下一代。
該行業(yè)由一系列需要深入了解的領(lǐng)域組成,這意味著半導(dǎo)體公司需要在中長(zhǎng)期積極培養(yǎng)人才,這涉及到培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)同時(shí)培養(yǎng)新專(zhuān)家的艱巨任務(wù)。人們?cè)趯W(xué)校學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí),但他們也通過(guò)自己完成任務(wù)而成長(zhǎng)。這意味著高級(jí)團(tuán)隊(duì)成員不僅必須完成今天的工作,還必須指導(dǎo)他們的初級(jí)同事。短時(shí)間內(nèi)培訓(xùn)太多的基層員工,不僅會(huì)影響高層員工的工作,也會(huì)阻礙基層同事的成長(zhǎng)。
半導(dǎo)體行業(yè)需要有能力的專(zhuān)家在開(kāi)發(fā)和大規(guī)模生產(chǎn)方面。專(zhuān)門(mén)從事設(shè)計(jì)、設(shè)備、工藝和設(shè)備的工程師必須共同努力開(kāi)發(fā)和制造新產(chǎn)品。生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)能力對(duì)于生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品和高產(chǎn)量尤為重要。
過(guò)去,以理論為基礎(chǔ)的教育是為了培養(yǎng)技術(shù)能力,而設(shè)備制造工廠的受訓(xùn)人員數(shù)量最少。但這帶來(lái)了另一組挑戰(zhàn)。使用實(shí)際生產(chǎn)中使用的昂貴設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)可能會(huì)導(dǎo)致意外損壞或增加維護(hù)時(shí)間——即設(shè)備將停止使用的時(shí)間。雖然停電可能會(huì)對(duì)生產(chǎn)力和整體效率產(chǎn)生負(fù)面影響,但學(xué)員仍然必須學(xué)習(xí)如何操作設(shè)備并在現(xiàn)場(chǎng)練習(xí)以提高他們的能力。
學(xué)員必須能夠自己操作設(shè)備并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,以提高他們?cè)谠O(shè)備和技術(shù)方面的實(shí)踐能力。上述環(huán)境不允許這樣做。最好的選擇是建立能夠進(jìn)行實(shí)踐培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)設(shè)施。SK海力士于2017年建立并改善內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施,提供現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)和設(shè)備學(xué)習(xí)。SK Hynix代理商的設(shè)備和技術(shù)培訓(xùn)中心提供設(shè)備和基礎(chǔ)技術(shù)教育。
一是設(shè)備培訓(xùn)包括設(shè)備實(shí)操操作和VR教育內(nèi)容。設(shè)備培訓(xùn)提供各領(lǐng)域的設(shè)備和動(dòng)手培訓(xùn),幫助學(xué)員提升設(shè)備能力。但是,并非所有設(shè)備模型都可以容納,這也意味著無(wú)法提供對(duì)它們的培訓(xùn)。因此,VR 內(nèi)容提供了對(duì)許多模型的培訓(xùn)。我們還根據(jù)每位學(xué)員的能力為他們提供量身定制的 VR 內(nèi)容培訓(xùn)和設(shè)備練習(xí)。特別是,我們目前正在開(kāi)發(fā) VR 內(nèi)容,以增強(qiáng)對(duì)新設(shè)備模型的教育能力并提高成本效率。一旦VR內(nèi)容完全開(kāi)發(fā),入門(mén)和中級(jí)設(shè)備培訓(xùn)課程,
其次,我們已經(jīng)準(zhǔn)備并提供了有關(guān)構(gòu)成設(shè)備和系統(tǒng)的基本技術(shù)的培訓(xùn)。有九門(mén)基礎(chǔ)技術(shù)課程(泵、冷卻器、ESC、MFC、傳感器、射頻發(fā)生器、機(jī)器人和儀表洗滌器)有助于培訓(xùn)學(xué)員的能力建設(shè)。該課程將于 2022 年 1 月在我們的清州校區(qū)開(kāi)設(shè)。
SK海力士制造技術(shù)人員裝備技術(shù)研修中心的成功成立,得益于建立該中心的高管和早期成員、培訓(xùn)師和員工不斷改善我們的教育環(huán)境。半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展將使我們能夠在未來(lái)容納更多更新的模型。考慮到這一點(diǎn),該中心繼續(xù)發(fā)展并支持其所有成員的能力建設(shè)。
半導(dǎo)體行業(yè)需要誠(chéng)信、耐心、協(xié)作和團(tuán)隊(duì)合作,尤其是因?yàn)槲磥?lái)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)將充滿(mǎn)挑戰(zhàn)。它需要誠(chéng)信,因?yàn)槌晒εc努力直接相關(guān),就像農(nóng)業(yè)一樣。需要耐心,因?yàn)楣こ處煴仨氂薪鉀Q問(wèn)題的勇氣。最后,就像管弦樂(lè)隊(duì)一樣,這個(gè)行業(yè)需要團(tuán)隊(duì)合作。如果管弦樂(lè)隊(duì)中的一位演奏者犯了錯(cuò)誤,音樂(lè)的聲音就會(huì)改變。這同樣適用于半導(dǎo)體行業(yè)。任何過(guò)程中的一個(gè)錯(cuò)誤意味著產(chǎn)品已失敗。半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)的公式是1000-1=0,而不是1000-1≠999。
因此,只有訓(xùn)練有素的專(zhuān)家才能在該行業(yè)工作。但與此同時(shí),該行業(yè)提供了大量機(jī)會(huì),這些機(jī)會(huì)幫助該行業(yè)引領(lǐng)世界變革。我希望在半導(dǎo)體材料、零部件和設(shè)備行業(yè)工作的你們,以及立志成為世界上最好的半導(dǎo)體專(zhuān)家的年輕人,繼續(xù)為自己的夢(mèng)想而奮斗。
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