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在晶圓廠工作約 5 分鐘

晶圓廠有哪些部門?誰跟誰每天要講話

晶圓廠(fab)裡常見的部門,大致是這幾群人:製造部讓貨一站一站往前走,製程工程顧每一站做得對不對,設備工程顧機台,製程整合顧整條流程接起來對不對,良率與失效分析找出晶片壞在哪裡,品保顧出去的東西靠得住,生管排每一批什麼時候做完,廠務顧水、電、氣體和化學品,旁邊還有自動化與資訊、安全衛生環保。各家公司的分法和叫法不同,這裡寫的是一般常見的分工。這篇不重講每一種工作,只講它們怎麼接在一起;職位的總表見「半導體業有哪些職位?」。

為什麼要分成這麼多部門?

一片晶圓要在黃光、蝕刻、薄膜這些區之間來回,走幾百道步驟,前後要好幾週到幾個月(見「晶圓廠七個製程區各在做什麼?」)。機台怎麼修、條件怎麼定、哪一批先走、水電氣體不能斷,一個人懂不完,所以分工。

像一間大醫院:護理師、醫師、檢驗科、藥局、工務,各顧一塊,病人卻是同一個;每一次換手都要講清楚,病人才不會被漏掉。晶圓廠的病人,就是一批批晶圓。

每個部門顧什麼?一天跟誰講話最多?

部門顧什麼一天講話最多的對象
製造部,和線上的技術員貨照時間往前走:派工、追進度;在機台旁邊照 SOP 操作設備(機台幾點好)、製程(這批能不能走)、生管(哪幾批先)
製程工程一區裡幾道步驟的 recipe 和量測,判斷貨能不能往下走設備、製造部、整合
設備工程機台本身:保養、修理、換零件製程(修好要測機)、製造部(幾點好)、廠務
製程整合幾百道步驟接起來,做出來的晶片對不對各區的製程、良率、品保、客戶的工程師
良率與失效分析從測試數據和晶圓圖找出良率掉在哪;把壞的晶片打開,找出壞在哪整合、製程
品保出去的東西靠得住:出貨檢驗、異常追到做完、稽核製造部、整合、客戶
生管投多少片、哪幾批先走、什麼時候出貨製造部、業務
廠務水、電、氣體、化學品、空調、排氣設備、安全衛生環保
自動化與資訊記錄每一批在哪的 MES、搬貨的天車、機台和電腦的連線製造部(系統斷線,貨就出不了站)、設備
安全衛生環保化學品和氣體的安全、教育訓練、緊急應變、排放合不合規定廠務、設備、每一個要進廠工作的人

各自的一天:「晶圓廠的製造部在做什麼?」「製程工程師和設備工程師差在哪?」「設備工程師在做什麼?」「製程整合工程師(PIE)在做什麼?」「失效分析(FA)是什麼?」「品保(QA)在晶圓廠做什麼?」「生管在做什麼?」「廠務工程師在做什麼?」。

一件事出了問題,誰在做什麼?

例如某一站做完,量測機量出來的線寬超出規格。接下來是一場接力:

  1. 製造部和技術員先擋貨:照 OCAP 把這一批 hold 住、該停的機台先停,打電話給 on-call 的工程師。先擋住,錯的貨就不會多走一站。
  2. 製程和設備一起查:製程先確認不是量錯,再看管制圖從什麼時候開始偏、同一台還做過哪幾批,一起擋住(圍堵);設備看機台的紀錄和零件。原因可能在條件,也可能在硬體,分開查只看得到一半。修好之後,設備交機、製程測機,兩邊都過才復機。
  3. 整合看下游、判每一片:偏的那一點會不會影響後面的步驟和最後的電性,要看整條流程的人來判。一片一片決定續跑、重工還是報廢,這叫判片。
  4. 品保確認處置照規定走:有沒有紀錄、偏差單該簽的人簽了沒、要不要通知客戶,常跟整合一起看。不是一個人說了算,之後才查得到是誰、憑什麼放行的。
  5. 生管重排:這批會晚多久、後面的貨怎麼排;交期要動,由業務告訴客戶。
  6. 一起寫檢討:檢討報告的每一欄,資料在不同人手上:經過在機台和 MES 的紀錄裡,圍堵看製造部拉的清單,影響看整合判片的結果,原因要問天天用那台機台的人。每個對策都要有人認領、有日期。

有時候每個部門自己的紀錄都對,問題卻出在交給下一個人的那一段,所以檢討常要大家坐在一起看。每一步的細節,見「Hold 是什麼?」「OCAP 是什麼意思?」「根本原因分析是什麼?」。

機台停下來的那一刻:製程工程師想這批貨還能不能做,設備工程師想哪裡壞、多久修好,製造部想其他貨怎麼排,品保想受影響的貨擋齊了沒,生管想交期會不會晚,技術員在現場看第一手狀況。
同一個時刻,每個角色擔心的事不一樣。

交接和每天的會,在交什麼?

晶圓廠 24 小時不停(見「晶圓廠為什麼 24 小時不停?」),每天都在換手。交接交的是還沒結束的事:哪台停著、哪一批被 hold、誰要決定。交接為什麼這麼重要,見「技術員和工程師差在哪?」。

換手不只在換班。設備把修好的機台交回製程、研發線把做穩的製程交給量產廠(先過技轉審查,見「研發線和量產廠差在哪?」「新產品導入(NPI)是什麼?」)、晶圓做完交給封測廠,都是交接。

很多廠每天也有固定的會,講前一晚出了什麼事、哪幾台停著、急件走到哪、今天誰要在幾點給誰答案;出了比較大的事,再開檢討會。重點是每一件事走出會議室時,都有人認領。

哪一個部門比較重要?

都少不了。少了製造部,貨不會動;少了設備,機台停著;少了整合,每一站都對,晶片還是可能不會動;少了廠務,整座廠沒有水電。大家顧的是同一批晶圓的不同一面。

在 fab24hr 裡

fab24hr 的位子,大多就是這些部門。按「進廠」、選「打工人的一天」,在「今天你是」卡片上點「量產廠」,左右滑就看得到:七區的製程和設備、製造部、製程整合、廠務、品保、生管和光罩工程師;「研發線」有研發整合、研發製程和設備商的駐廠工程師;「封測廠」有測試、封裝製程和客戶窗口。

最看得到誰跟誰講話的,是蝕刻製程工程師(點「量產廠」、滑到製程工程師,名字下面點「蝕刻」)。02:47,夜班製造部的阿豪打電話到你家:機台停了。早上晨會,你答應課長 10:30 回報原因、復機時間和貨的處置,沒有一件在你手上:要問設備的阿凱、整合的雅婷,再告訴製造部的小芸幾點能放貨。下午的檢討報告有四欄,經過在機台紀錄裡,另外三欄在三個人手上;16:30 的檢討會,每個部門都拿自己的資料說話,每份紀錄都對;部經理問:那錯在哪裡?主線「晶片的一生」第 6–9 章也是這一天。

良率、失效分析、資訊和安全衛生環保沒有位子;有時候機台跟系統斷線,資訊部的 on-call 會打電話來。幾個角色一天的時間表,見「晶圓廠工程師的一天」。遊戲裡的公司、人物、機台編號和批號都是虛構的;部門怎麼分工、出了問題誰做什麼,照公開的一般資料寫,實際的名稱和分工每家公司不一樣。

在遊戲裡你會在哪裡遇到它當蝕刻製程工程師(量產廠 › 製程 › 蝕刻),早班答應課長 10:30 回報原因、復機時間和貨的處置,三件都在別人手上:要去問設備的阿凱、整合的雅婷,再告訴製造部的小芸幾點能放貨。

在 fab24hr 裡當一天蝕刻製程工程師:機台停了,原因在設備手上,貨怎麼判在整合手上,後面的貨怎麼排在製造部手上。

當蝕刻製程工程師玩,一天跟夜班、設備、整合、製造部輪流講話

給老師:這一篇可以搭配「在課堂上玩 fab24hr」用在課堂上。

引用這篇〈晶圓廠有哪些部門?誰跟誰每天要講話〉,fab24hr,更新。https://fab24hr.com/blog/fab-org/
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