製程整合工程師（PIE）在做什麼？跟製程工程師差在哪？

製程整合工程師（Process Integration Engineer，簡稱 PIE，廠裡常直接叫「整合」）顧的是整條製程走完，做出來的晶片對不對。一片晶圓要走幾百道步驟，製程工程師各自顧其中一區的幾道；整合工程師把這幾百道串起來看：怎麼排、哪一步改了會影響後面哪一步、最後的電性和良率對不對，出了問題，往回找是哪一站。

製程工程師和整合工程師，差在哪裡？

晶圓廠把幾百道步驟分給幾個區：黃光印圖案、蝕刻照著刻、薄膜長一層……（見「晶圓廠七個製程區各在做什麼？」）。每一區的製程工程師，顧自己那幾道步驟和那一群機台：膜夠不夠厚、線夠不夠細，數字有沒有落在規格裡。他們怎麼跟設備工程師分工，可以讀「製程工程師和設備工程師差在哪？」。

整合工程師手上不是一區，而是一個產品，或一整套製程。他問的不是「這一站做對了沒」，而是「每一站都做完了，晶片會不會動」。

	製程工程師	製程整合工程師
顧什麼	一區裡的幾道步驟、一群機台	一個產品或一套製程，從第一站到最後一站
主要看	那一站的量測、管制圖	每一站的量測，加上做完之後的電性、良率
出事的時候	查自己那一站、那幾台	從結果往回找，是哪一站、哪一台

每一站都在規格裡，晶片為什麼還可能不對？

因為步驟跟步驟會互相影響。像蓋房子：水電、泥作、油漆各有師傅，每個人都照圖做；可是牆上留的洞沒對準水管，房子還是不能住。總要有人看整棟。

晶圓廠裡也有這種事。薄膜那一站長出來的膜，比平常厚一點點，還在規格裡；蝕刻那一站照原來的時間刻，也在規格裡。兩個加起來，有些小洞差一點沒刻到底，電晶體和上面導線之間的接觸窗，電阻就變高了。每一站自己看都沒錯，問題出在「接起來」的地方。

幾百道步驟，為什麼不能隨便排？

整合工程師要知道每一步跟前後的關係，例如：

• 金屬怕高溫：需要很高溫的步驟，大多排在做金屬導線之前；導線做好之後，溫度就得壓低。
• 熱會累積：後面每一次高溫，都會讓前面打進矽裡的原子再跑一點。所以前面那一步的條件，要先把後面所有的高溫算進去，這叫熱預算。
• 先磨平，才印得準：表面不平，下一層黃光就印不清楚，所以疊導線之前，要先用 CMP 磨平。

量產的時候，這張流程表是鎖住的，叫 POR。要改任何一步都要走變更程序；「改了這一步，後面會不會出事」，常常就是整合工程師要回答的問題。

整合工程師每天看什麼？

• 每一站的量測：膜厚、線寬這些數字，畫在管制圖上。它們說的是「這一站」，還說不出晶片會不會動。
• 電性測試：晶圓做完、出廠前，用探針量專門留給量測的測試鍵（大多放在晶片和晶片之間）：電晶體在多少電壓開始導通、電阻多大、漏電多少。這叫 WAT，量的是「電」，不再只是尺寸和厚度。
• 良率和晶圓圖：後面通常還有針測，把每一顆晶片都測一次，好的佔幾成就是良率（見「新聞說的「良率」是什麼？」）；照位置畫出來就是晶圓圖，壞的排成什麼形狀，常常就是線索。WAT 和針測差在哪，可以讀「晶片怎麼測試？」。

出了問題，怎麼往回找？

WAT 和針測要等晶圓整片做完才量得到，那時候離投片常常已經好幾週。整合工程師這時很像偵探，從結果往回推：

1. 先看形狀：壞的散得沒有規律，比較像隨機落下的微粒；排成邊緣一圈、或每一個曝光的格子都壞在同一個位置，通常有特定的原因。
2. 再找共同點：MES 記著每一批哪一天走過哪一台、用哪一份 recipe。把壞的幾批跟好的比，找出「只有壞的才走過」的那一台或那一站。
3. 往上游看：把幾站的量測並排，看哪一條數字最先開始動。電性是最後才量的，最先動的往往在很前面。
4. 交給那一站：找到嫌疑最大的那一站，跟那一站的製程工程師、設備工程師一起查；需要時把晶圓切開，看斷面。

找原因的同時，還在線上、可能受影響的貨，要先 Hold 住還是照走，整合也常要跟製程工程師一起決定。

什麼時候最忙？

新產品、新製程的時候。新產品第一次做出來的那幾批叫試產，很多問題是這時候才發現的。整合工程師會排分片實驗：同一批晶圓分成幾組，每一組只改一個條件，留一組什麼都不改，拿來比。結果回來，再決定下一批怎麼做。

新製程常先在研發線做穩，再整套交給量產廠。交出去之前要過技轉審查：條件、文件、可靠度，一項一項對。

整合工程師常跟誰合作？

• 各區的製程工程師：找原因、改條件，都要靠他們。
• 設備工程師：機台的紀錄和狀況。
• 良率、產品工程師：測試的數據、良率掉在哪裡。PE 這兩個字母在別的地方常指產品工程師，見「PE 是製程工程師還是產品工程師？」。
• 製造部：貨走到哪裡、急件什麼時候要出。
• 客戶的工程師：在幫別人做晶片的晶圓廠，客戶會問「這批怎麼了、什麼時候會知道」。把數據翻成對方聽得懂的話，有時也是整合的工作。

每家公司都這樣分嗎？

不一定。職稱和分工每家公司不一樣：上面這些事，有的公司分給好幾群人做，有的由同一群人包辦；名字也不一定叫 PIE。上面寫的是業界常見的分法。

這份工作要懂電晶體怎麼動，也要懂每一區在做什麼。喜歡看全局、從數據拼出原因、不怕跟很多人溝通的人，比較像整合。

在 fab24hr 裡

在 fab24hr，按「進廠」、選「打工人的一天」，在「今天你是」卡片上點「量產廠」、左右滑到製程整合工程師。遊戲裡這個位子叫「貨的主人」：深夜，新產品第一批的電性測試出來了，晶圓圖邊緣一圈貼著規格線，早上八點就要出貨給封測廠；早上，急件 H-2417 被 hold，原因那一欄是空的；下午，開一張補蝕刻的指示；晚上，客戶 Leo 在線上等三句白話；另一個產品的接觸電阻兩週慢慢往上，往上游找，最先動的是薄膜的膜厚。當製程工程師的那一天，H-2417 的主人雅婷，就是整合。

主線「晶片的一生」第 1–4 章，你是研發線的研發整合工程師：12 片晶圓怎麼分、跟著它們走過七個區、WAT 和三張晶圓圖、技轉審查前一晚客戶想提早兩週。遊戲裡的公司、產品、人物、批號和機台都是虛構的；整合工程師在做什麼，照公開的一般資料寫，實際的分工每家公司不一樣。