资深PIE工程师成长分享

很多人都想做 PIE，包括应届生、有经验的 module 等，我想原因很简单：在FAB 中，PIE 到东西最多，技术含量最高，最容易跳槽。我的意思并不是 PIE 一定比PE 牛，而是说在半导体整个技术层面上来说，PIE 更全面，因此也带来了一个公认的结论：在每个process的理解上，PIE 不如 PE 理解的深刻。

然而，PIE 的辛苦和压力是很多 PE 无法想象的，我不明白为什么那么多PE 认为PIE轻松，而事实上 PE 转到 PIE 以后，才发现 PIE 压力远比 PE 大甚至超过EE。PIE(ProcessIntegration Engineer)也有叫 PE，中文:工艺整合工程师或者制程整合工程师。

PIE 是一个 FAB 的灵魂人物，因为一个合格的 PIE 对生产线每个环节都懂，他不一定懂得怎么解决一个突发的棘手事件，但是知道与谁合作可以解决问题。因此，线上operator和 PE 遇到无法解决的问题，第一个想到的就是 PIE。所以 PIE 不仅技术上要过关，还要会做人，我听到一个前辈说，PIE 就是靠嘴，不无道理。

我看过一个帖子，看得出，很多 PE 和线上 operator 对 PIE 都不满，因为的确PIE 会要求他们做一些看起来很多余的事情，增加他们的负担。比如 PIE 需要做实验，就要测量很多 data，或者新建一些实验用的程序，但是 PIE 不可能去 FAB 操作或者每个recipe 都自己建，测量 data 和建程序显然 PE 和 operator 最在行，合作才能解决问题。所以，PIE 是两边都受压，自己 boss 在催，那边要和别人沟通好，什么时候建 recipe，自己的要求是什么，不然就会实验失败。所以，PE 和 PIE 的矛盾，如同上帝和撒旦一样不可调和，只能说在最大限度上进行合作，彼此不要增加工作量。对刚刚做 PIE 的新人来说，沟通要记住两点：一要知道自己要什么;二要清楚地告诉别人自己的要求，这样才能最有效率的完成任务。

1. PIE 做什么

PIE 的本质在于，通过电性能参数异常，追溯回去，找到线上异常，并与相关人员(PE、EE 等)合作，解决线上异常。可以看出，PIE 与 PE 的最大区别在于，PIE 最关心的是自己产品 WAT 电性能参数的 CPK 稳定性，PE 最关心的是自己管的制程中各种参数的CPK 稳定性(CPK是指工序在一定时间里处于控制状态，即稳定状态下的实际加工能力。它是工序固有的能力，或者说它是工序保证质量的能力。)，所以 PIE 的强项在于电性能参数和全套制程流程的结合。

一个成熟的 PIE 对电性能参数很敏感，给大家讲个笑话:今年 semicon 的展会上，某FAB的展台上面放着一片 8 寸 wafer，旁边放着一个索爱的手机,意思是索爱的手机里面的一些芯片是该 FAB 造的。我同事一看，就说怪不得我的索爱手机待机时间这么短，肯定是他们的 loff 太高!(loff 即在 gate 不加电压下的漏电流)。

PIE 两 大 法 宝 ， process flow 和 电 性 能 ; 两 大 常 用 手 法:correlation( 联系和commonality(类比)。如何通过电性能或者良率异常找到生产线的问题所在?是对PIE 最大的挑战。

WAT correlation 或者 Yield correlation: 比如发现某个电性能参数与PolyCD(闸尺寸)有很强的相关性，随着 CD 增大而减少，就知道多半是这里的问题:或者发现某个电性能参数一高一低，就会去查所有只有两个 Chamber(反应室)的 tool(机台)。Correlation 有专门的软件可以分析。

Commonality：把电性能参数合格和不合格的 lot 放在一起比较，发现好的lot 都来自某部分生产线的某个 tool 或者 chamber,坏的 lot 则来自另外不同的tool 或者chamber。这就找到了问题所在。

上述两种方法，说起来简单做起来难，要通过反复筛选、复查的艰苦工作才能找到真正的 root cause(问题根源)，这就要靠各位的经验积累了。另外，还有其他手法，比如randomization(随机分布法，通过 Wafer sorting 加特征值，抓住问题步骤)，stresstesting(强化测试，通过破坏性测试抓住某个不明显的不合格参数)，manual testing(手点，手动测试，用于某些特殊参数)。

PIE 的工作不仅仅如此，还包括如下。

(1) DRC(design rule check )，这其实不应该 PIE 去做，而是应该由专门的DRCteam去做。这个工作不难，但是很烦，每个 FAB 都有自己的 designrule，客户必须按照这样的rule去设计，否则 FAB 做出来肯定有问题。所以，PIE 要通过 eiobview 去检查每一层各种线宽、距离对不对、对 gap 做出判断能否被本厂的黄光机台曝开、能否被waive(忽略)gap 在job 上有不该有的缝之类缺陷(由于多种原因)。

(2) NTO(new tape out 或 NPl,new productissue 。意思是新产品下线客户到FAB 流片，CE 会告诉 PIE 这个产品各方面信息，要求和规格 PIE 根据这些去找一条最合适的制程flow，或者从已有的制程上面增减一些步骤，并且要建立 WAT 测试程式等，最后新产品才能顺利地在 FAB 制造出来。这里告诉一个很多人不知道的典故，就是为什么叫NTO?因为在20 年前，那时候没有磁盘，更不要说硬盘了，新产品的 data 是记在磁带上给FAB 的，所以说新磁带来了，就是新产品来了。

(3) lotowner。这是 PIE 的核心工作之一，我的地盘我做主，以后大家要是做PIE，一定要记住，做 lotowner 一定要有责任感，要对自己的 lot 的每一个细节都非常了解，所谓带好自己的 lot，就是第一，处理好 runlot 过程中突发的任何问题，第二，保证WAT 电性能参数的 CPK 稳定性;第三，保证高良率。

(4) 查电性能异常和低良率的原因。这是 PIE 最有技术含量的核心工作之一。当WAT参数或者 CP 良率出问题时，通过逻辑，经验分析，结合数据，找出线上出问题的步骤;如果当以上方法都失败的时候，就要自己去设计实验，通过特殊的方法去找到问题和解决办法。(5) Technology transfer。这是最挑战 PIE 综合能力的核心工作，也因为其复杂和漫长的流程，被认为是 PIE 最痛苦的工作内容。很多大型 Foundry 都有不止一个Fab。当新的工艺在其中一个 Fab 开发完成要导入到其他 Fab 以扩大产能，就需要TechnologyTransfer。如何判断导入到新的 Fab 的制程符合量产要求，且和原工厂保持一样的电性能参数，就要做极其严苛复杂的 qual(Qualification)。一个细节不注意，就有可能qual fail，就要重新来过。对公司，对急着增加产能的客户，对工厂的使用率，都会造成巨大的损失。(6) 其他。包括 process change/update(制程修改和更新 )，Cpk review(制程稳定性检查)，product conversion(产品相互转换)等等。

2.做 PIE 或者面试 PIE 需要哪些知识或能力

（1）必要的半导体制造和半导体物理知识。说实话，我很汗颜，进公司前连“wafer”这个单词都没听说过，晶圆制造更不用说，除了我的课题以外什么都不知道。但是，面试的时候，我能够把自己的课题(topic)表述得很清楚，有条理，并且对电性能参数有相当认识，所以做了 PIE。PIE 非常重视表述一个问题是否清楚有重点，因为 PIE 与人合作非常多，如果表达不清楚，别人怎么知道你想要什么？

（2）较强的逻辑思维和分析能力。一般而言，尤其是对比联想和类比的逻辑思维能力，是在平时学习、研究中积累锻炼而来的，无法言传给大家。

（3）合适的性格。这里合适的意思是，FAB 不需要优秀的天才，就算是天才，到了FAB也会埋没，也不需要富有激情的雇员，要激情干什么，把 lotrun 好，lot 不出问题，跑得快，才是王道。所以，仔细、耐心踏实是 PIE 最喜欢的性格特点。总而言之，如果你做PIE，要有:

很强的抗压能力一面对各种压力的时候；

厚脸皮--与人合作的时候；

很强的逻辑思维和观察力-设计实验的时候；

铁打的身体——半夜加班的时候......

3.我的故事

很多人说，“你是一个半导体业界的另类。”我也这么认为。

在解决问题的时候，我不喜欢常用的手法，而是加以变化，所以常有人反对我也不喜欢靠资历来压人，一副对新人“不告诉你就不告诉你”的姿态，再者，我很少像有的工程师，除了开会时会呱呱呱地说得天花乱坠，其他时候什么都不做。

我很讨厌资历老的工程师说人“No Sense”，什么叫“Sense”?你早出生几年多工作几年，就有“Sense”?工程师的 Sense 只来源于数据(data),对付倚老卖老的人，最好就是拿数据(data)给他看。

Fab 工程师有两种一靠嘴和靠手。见过太多靠嘴比靠手的工程师混得好的。动嘴比动手容易，更快。可有什么用呢? 空谈误事，害大家白忙活一阵，良率上不去，问题解决不了，最后还不承认错误，到处推卸责任。所以，大家一定要提防这些无赖，防小人是Fab 生存之道之一。

就国际市场来说，半导体从上世纪 80 年代发展至今，90 年代初达到顶峰当时僧多粥少，完全的卖方市场，“大哥大”、“286”都是稀罕货:大家都抢晶圆的产能，那时加入半导体行业很快就成富翁，传说那时台积电的扫地大妈都买得起别墅;2000 年麟挨蟒凳躬春豹拨案捌焙岸癌榜皑唉癌唉爱哀爸铂傲姥泡沫破裂之后就没那么风光了。

合并是这个行业的未来趋势，10 年后，只剩几个巨头是极有可能的，逻辑芯片有三星、Intel、台积电；存储芯片有美光、三星，其他都是 Design house。未来半导体会成为像钢铁纺织一类的产业，与你的生活息息相关，不再造就所谓的“科技新贵”，比如在新加坡，很少本地人会去做半导体。

这都是由行业性质所决定的，半导体和消费电子息息相关，而消费电子对经济情况非常铭感，所以只要有风吹草动，半导体行业马上就有感觉。要知道，晶圆的生产周期是1-3个月，在上一季度就知道下一季度的需求，所以半导体能提前一个月预制经济的好坏。2008年经济危机，厉害的工程师拿了遣散费就立马去了下家公司，不行的工程师，半年都还没找到工作，“同行不同命”。所以我们一定要扎扎实实积累真才实学，而不是学几招花拳绣腿。半导体行业能给你什么？这句话在找工作的时候就要问自己。

我经历过多家企业，德国 BASF（巴斯夫），泰国 HANNA（恒诺），台湾地区TSMC(台积电)，新加坡 Globalfoundry，美国 Micron(美光)，这些公司的文化都不同。半导体工作最讲求数据，你的实验结果比我好，那就厉害，谁都服气;如果靠的是谁和老板吃饭多，打麻将多，最后升职快，别人都不服气，要知道这是靠技术存活的公司啊!公司文化不好，对自己的职业生涯影响很大。“危邦不入，乱邦不居”就是这个道理。所以各位在选择公司的时候要注意把公司文化作为考虑因素之一，老板素质是考虑因素之二。

叩持电子|IC 修真院工作除了给你带来金钱以外，其实最重要的是成就感。没有成就感，就没有满足感，就没有持续动力。绝对不能说每个月只在发薪水那天心情愉快，有干劲，其他时间都情绪低落。大家可能以为我说的话都懂，之所以特别提这点，就是看到太多工程师在Fab 如同行尸走肉，青春易逝，年华易老，你入行没有感觉，过了 3 年就感觉特别明显，就是想不起来这3年做了什么，好像什么都没做，每个月拿死工资，大部分给房地产商了。这纯粹是浪费生命。

!为什么你没有成就感?

因为 Fab 工作相当部分是规范化的，没有什么创造力。有句话说“天才不适合搞半导体”。你可能有新想法，新观念，但生产线是不能轻易改动的，要改动可以，按流程来，等大小老板都批准了，你的新想法也被他们改成风险最低的模式了。

缺乏创造力，就是没有激情，没有兴趣。所以我建议大家，如果进半导体行业2 年，你仍然没有兴趣，没有动力，一定要脱离这个行业，转做他行。否则有了家庭孩子，也就有了束缚，你会觉得半导体虽然很闹心，但是能养家糊口，也就没什么勇气去跳槽了。我有同事说到自己的工作，说:谁叫我当时入错行了呢。连我有段时间也是这样想的。现在要理智很多:半导体不是那么差因人而异，看你怎么想。

首先，半导体有很多工业控制的系统，这些对所有行业通用。比如数据分析，processflow 的系统。这些系统用在其他行业照样适用，比如我现在就用 process flow 的系统。这些系统用在其他行业照样适用，比如我现在就用 process flow 的观念进行供应链管理。其次，半导体公司一般都是国际大公司，就自我管理而言，都是先进观念，比如6S、SMART原则。这些提高工作效率是通用的，不管做什么行业，这些都是基本的。所以，你可以把半导体行业内浸润的理念和感悟，用于创业上。在我以前的公司出去创业的人不少，包括我我自我感觉半导体带来的观念还是很有好处的。

我不是一个优秀的工程师，但又是一个优秀的工程师。不优秀，因为我很少埋头苦干，排斥加班，不想做苦活，老板印象不佳，优秀，因为我把很难的问题都能用自己的方法顺利解决，还因为我是第一个把半导体理念用在其他行业上的工程师。

入行快 10 年，对半导体从入行时的兴奋到反感再到淡定感悟。半导体不是人生的全部，也不是你的唯一选择。我们工作大部分时间是在解决问题，然后得到成长，但是问题是不会消失的，生产线总是要优化再优化，总是有些意外让你无所适从。所以何必为了一个所谓的issue 牺牲你自己的生活?

作为一个工程师，工作很重要，家庭也重要，身体更重要。我知道很多老板不爱听这句话，但我是说给广大工程师听的，力要用在刀刃上!学会去抢技术含量高的工作，而不是技术含量低，做对了也没人记得，做错了别人记一辈子的工作。以前我不明白这个道理，老板安排很多杂事，那些不动脑筋又费时间的事给我做，我都接，但是我得不到任何技术层面的成长，最后大老板还觉得你什么都没做，觉得对项目没有贡献，不给升职。相信大家也会遇到，希望大家少走弯路，聪明地工作，比埋头苦干抬头骂娘要好。

我自己在创业，虽说没有赚大钱，却走得很稳，走出了第一步，至少证明了半导体理念是可以用在创业上的。我还没有非常成功，所以不敢妄言什么成功经验，这里就不详述。总而言之，进半导体行业，就好好做;出半导体行业，就好好活。

【免责声明】：本站部分文章为转载或网友发布，目的在于传递和分享信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责；文章版权归原作者及原出处所有，如涉及作品内容、版权和其它问题，我们将根据著作权人的要求，第一时间更正或删除。