【策略性專案與作業管理】楊宗翰分享半導體產業與IC先進製程研發

  • 2022-03-24
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【科智碩110陳懿軒報導】
 
       本學期鄭至甫老師開設之「策略性專案與作業管理」課程,於3月9日邀請楊宗翰博士進行半導體產業與IC先進製程研發之專案管理實務分享。
 
       楊宗翰提到半導體產業的成功關鍵—專業分工的商業模式,是指上游、中游、下游都由不同的廠商共同合作,完成從IC設計、晶圓製造、封裝測試到終端市場通路的過程。半導體產業之所以走向專業分工,原因與摩爾定律有關。摩爾定律為積體電路產業進展的指標,因為製造工藝技術提升,當價格不變時,一個面積固定的晶片可容納的電晶體數量,每隔18-24個月即會增加一倍,性能也會提高一倍。目前晶圓廠每一代的製程節點,也是依據摩爾定律而定。隨著奈米製程發展愈來愈困難,半導體製造業者需投入高額資本在技術研發層面。早期的半導體生產,多為Intel等整合元件製造商(IDM)一手包辦設計、製造、封裝測試到銷售流程,然而隨著半導體的設計和製程趨於複雜、成本提高許多,單一企業很難獨自負擔研發與製作的費用,逐漸發展成由不同公司來做設計、晶圓代工和封裝測試的工作。楊宗翰也認為過去在半導體產業鏈中,最重要的部分是晶圓代工;而未來,先進封裝技術會更受重視。
 
       楊宗翰接著介紹專案管理在先進製程研發的實務應用,對於臺灣的晶圓製造公司而言,成功的原因除了專業分工、不做品牌之外,跨部門的有效整合與遵守時效的組織文化也是關鍵。公司內部設有自有系統以管理專案,所有員工每半天都要於系統回報工作內容,方便主管統整與管控。而晶圓代工採取的是類似瀑布式開發的流程,不過當中仍有一些敏捷式開發的元素來處理重大問題。
 
       晶圓製造的專案管理有五大流程。在起始階段,要尋找製程開發需求、進行市佔率估值,一般而言若要展開下一代的研發,在6-7年前就要確認需求。目前產業競爭激烈,各家企業都會想盡早開始研發,同時也要定期評估製造工藝的可行性,以不同方法分析製造成功率。之後,研發平台主要負責人要和客戶溝通毛利率、開發和量產期程及設計原則,避免最終設計是無法被使用的,也要考慮量產前是否要擴充產能、進行新廠環評。到計畫階段時,製程整合部門會負責統合數百道製程工藝,制定技術與流程規格,並視情況調整製程寬限。新製程整體方案須根據技術和成本層面,與客戶有全面且有效的溝通後再啟動研發平台。另外,也要分析金融市場和大環境,掌握競爭對手情況。到執行階段時,要進行原料、機台設備、軟硬體自動化系統的整備。每一道工序都要按照進度完成,如果一個部分出狀況,就會導致研發產線暫停,因此即時反饋與問題解決是非常重要的。在控管階段,要訂定每個階段之目標以及績效評估,就製造工藝之調整進行驗證。不同產品或電路Layout皆要訂出良率和電路測試標準,並追蹤製程中遇到的問題直到結案。如果製成有所延誤,須與利害關係人共同進行正式專案會議來決策,通常會判斷是否要增加資源,才能將案子導回正軌,也必須定期和利害關係人彙報與討論開發的進度。到結案階段時,會與客戶討論是否進行試產,再視試產成果決定下單與接單,生產端工程師即加入開發團隊進行工藝驗證與轉移,且會確認財務、專利、法律各層面是否妥當。最後,由研發平台完成結案報告、客戶滿意度調查,於系統建檔作為未來專案的參考。
 
       楊宗翰說明晶圓廠與設備商之間的關係十分重要。事實上,除了困難的製程外,研發製程所用的工具不一定要是最好的,因此晶圓製造商通常會同時找很多設備商來進行評估,利用其他廠商提供的報價和數據來談判;而設備商則會提前研發,提供各種解決方案來提升自身優勢。臺灣晶圓廠與設備商兩者為互利關係,目前本土設備商因沒有專利而有技術不足的情況,也導致對半導體產業鏈帶來風險,假如不能進口他國設備,會對製程產生重大影響,所以半導體產業鏈必須一起合作,緩解潛在隱憂。
 
       最後,楊宗翰鼓勵同學,無論是什麼背景的人都能在半導體產業找到舞台,即使沒有技術背景依然可以發揮所長。業界重視擁有學習能力、多元包容、能維繫夥伴關係的人才,對於背景多元的本所同學來說,重要的是現在學習的專業知識如何在未來應用且產生價值,此外也要思考面臨挑戰時,如何因應變局、掌握趨勢。

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