【Tech Chip 科技洋芋片】為清大預見科技桃花源主籌的科普教育品牌,以「任何人都能秒懂的半導體知識」,製作6集關於半導體知識與科技產業歷史的科普動畫。在7/24週日晚間線上首映EP4-EP6的動畫,邀請歷史作家謝金魚、成功大學核心設施中心謝伯宗執行長,從以古鑑今的觀點看見台灣半導體發展得來不易,並提供半導體產業知識科普與人才選讀科系的資訊。

📌 影片時間軸

00:00~02:00|靜候上線、開場

02:00~02:58|節目流程說明

02:59~05:35|執行團隊簡介

05:36~20:33|【💎科技洋芋片 EP4-EP6動畫首播

觀看更多動畫,歡迎至【Tech Chip 科技洋芋片】Youtube頻道

【💎 導聆講者|謝金魚歷史作家,為什麼要知道半導體產業的歷史

20:34~21:22|主持人介紹謝金魚出場

21:23~26:54|前言:成大、清大校風精神之融合、「牛車拉電腦」的省思

26:55~32:46|從歷史眺望,奠定「經驗」的視野廣度和深度

32:47~39:01|半導體產業進程與歷史的梳理

39:02~50:41|回望歷史是要讓我們做足準備,邁向更好的未來

50:42~1:04:35|Q&A

【💎導聆講者|謝伯宗執行長,成功大學核心設施中心 :半導體產業人才科系解密】

1:04:36~1:07:11| 主持人介紹謝伯宗執行長出場

1:07:12~1:10:21| 前言、短講大綱

1:10:22~1:23:19|半導體產業分工概觀

1:23:20~1:51:14|半導體產業工作類型介紹

    1:23:20~1:29:29|研發類型

    1:29:30~1:45:51|量產類型

    1:45:52~1:51:14|品質、規劃、營運類型

1:51:15~1:56:38|科技產業資訊哪裡來、簡介成大核心設施中心

1:56:39~2:11:34|Q&A

影 片 精 華 節 錄 如 下


導聆講座四:科技業原來如此.科系大解析 / 伯宗執行長

科技業產值急增,人才視野新佈局

成功大學核心設施中心謝伯宗執行長,是「TECH CHIP 科技洋芋片」的背後推手之一,首先點出近2~3年,因中美貿易戰、新冠疫情、俄烏戰爭三大事件,帶動台灣科技業產值急劇上升;相對地,在IC設計、晶圓代工、封裝測試、記憶體製造等人才的需求隨之提高。

資料來源:WSTS;工研院產科國際所 (2022/05)

晶片的製作分成三階段:設計、製造、封測,分別代表產業鏈的上、中、下游。上游IC公司會進行設計晶片的功能設計,預計做出這個晶片要完成什麼事情(像是手機需要顯示、高頻、低頻、無線通訊等不同晶片)設計出的圖案交給中游公司製造實現出來,最後再送到下游廠商切割出一小塊一小塊的晶片封裝測試,可以上市的IC就完成了 。台灣最初是將上中下游都是由一間公司包辦,後來才越切越清楚,成了今日「專業分工」的模式。

推薦觀看:「TECH CHIP 科技洋芋片」動畫EP2晶片原來是這樣做出來的呀!

當前台灣重要性急升,加上新興產業應用的發展,人員需要有新的佈局,做出來的半導體晶片功能與以往不同,專業背景需求更需要從不同的視野和專業切入。如果想更深入認識科技產業有哪些公司、進一步理解有哪些技術,謝博介紹「經濟部產業價值鏈資訊平台」給聽眾們,大家可以透過這個平台了解業界如何分工,以及產業鏈各階段對應的公司。

目前台灣半導體產業主軸,落在中游的製造產業,包含:設備、光罩、化學品等。以化學品公司來說,有MIT化學廠也有日韓歐美的化學品代理商,台灣雖然資源整合能力很強,但技術主要還是來自國外,希望政府能投入更多提升自有設備和化學品自主開發的資源,將生產實力留在台灣。

半導體產業鏈

半導體廠的工作類型(以台積電為例)

接著,相信就是最多年輕學子和大眾最為好奇的-到底半導體產業工作者都在做什麼工作內容?需具備哪些專業和特質才能踏入這個行業呢?且聽聽謝博娓娓道來!

推薦觀看:「TECH CHIP 科技洋芋片」動畫EP6 年薪百萬的工程師到底都在幹嘛

研發】
  • 研發工程師/研究員包含的範圍很廣,工作涵蓋中下游工作所需要的內容。在最前端的IC設計概念,必須了解不同電子元件的特性,產品在實際落入中下游生產時才不會出太大問題,因此前端上游仰賴電子電機、光電、物理等基本學理。 
  • 中游的半導體製造工作,是將拿到的電路設計圖轉為實際的晶片產品,因此上游的研發工作者,除了要知道如何將設計圖轉換成晶片的製作程計之外,還必須重新開發不同結構、因應新的功能需求,做出特殊的晶片圖案;也會涉及從無到有地設計新的晶片製程,知道要用什麼樣的機器、經過哪些操作程序,甚至研究新材料,這些就跟化學、機械、材料有所關聯。
  • 另外,如何讓舊技術越做越好,包含:如何降低成本、如何提升品質、如何增加生產良率,也都是研發的工作範疇。
【量產】

產品研發出來後,就會進入量產階段,分為「工程部門」和「製造部門」。

(1) 工程部門:掌管生產良率和品質,常見工作類型如:

  • 製程工程師:關鍵在於「對製程的熟悉度」,由於一次會需要管理多台同類型的機器設備,因此需思考如何做好參數設定,讓每台機器在生產同一種產品時,具備穩定一致的品質。
  • 設備工程師:關注「機器」的生產狀況,專責維護及找出設備發生什麼問題
  • 整合工程師:站在系統觀的角度,扮演溝通協調的角色,若肩負跟客戶討論的工作(每間公司安排不一定),需傳達客戶需求,與製程工程師討論哪些階段應該怎麼做,同時也會需負責新產品的測試和規劃;甚至有些會擔任導入新技術的角色,因此需與研發工程師有同樣具備專業知識。

(2) 製造部門:深入每一個生產階段,工作類型如:

  • 製造工程師:當技術員操作機台時,管理和判斷工廠的生產通暢與效率,並制定和關注每日產量、良率等標準。此專業在電子電機技術專業較不吃重,因此資管、工業工程、商業管理背景皆可勝任。 
  • 廠務工程師、環安衛工程師:因為工廠有很多水電氣,在生產時可能會產生一些毒性氣體,因此有賴工程師協助設定環境監控條件和有效管控,甚至需要跟公司、科學園區、政府單位頻繁溝通與討論;客戶也會定期稽核半導體廠的工況安全、人員生產狀況,像是需要提供ISO&OHSAS等認證,都算是業務範疇。
  • 製程工程師:IC製程主要分成四大階段:黃光、蝕刻、擴散、薄膜,在不同階段都有其對應的工程師,謝博細細解析分別需要哪些背景專業、以及原因為何。
    1. 薄膜/擴散:包含熱擴散、離子佈值、物理氣相、化學氣相等。像是物理氣相,就像煙燻烤鴨滷味,將糖放在鍋子最底層、接著放上鴨子,加熱的過程糖會向上飄散附著在鴨子表面,就像是其中一道「蒸鍍」的氣相程序。而化學氣相就是將氣體放在高溫的爐子裡,類似蒸烤箱的作用。要了解這些原理,必須在物理、材料、化學等學識上有所鑽研,因為連帶與設備相關,若具備機械背景也是可以跨到此領域。(謝博也順帶補充,機械背景不是只能當設備工程師,雖然很多檢測設備講求追求物理極限,但需要很微小精細的機械設備協助執行。)
    2. 黃光:黃光製程透過紫外光曝光,將電路圖案「轉印」到晶圓的過程,晶片圖案與光罩設計、塗覆的光組材料有關,因此著重光電、光學、材料等背景。
    3. 蝕刻:蝕刻製程是用來移除晶圓表面上的某些材料,以獲得特定形狀,分為放在化學液像是氫氟酸、硫酸裡的濕蝕刻,以及透過氣體作為媒介的乾蝕刻。由於需要非常了解化學品的特性、化學氣體的特性、化學品對於蝕刻材料的表現、蝕刻設備如何抵抗有毒性、高腐蝕性的化學品等,對於物理、化學、材料的專業較為要求。
    4. 化學機械研磨CMP:晶圓在經過重重工序後,表面薄膜呈現凹凸不平,會造成電阻大、導電差、難連線等問題,因此在最後會進行化學機械研磨,讓晶圓產生平整的平面。此道程序將晶圓放在高速旋轉的研磨墊上,將研磨液滴在研磨墊,慢慢地將膜層磨得越來越平。因為要了解電路特性、機械應力、研磨液等,在研磨過程也會需要探討物理特性,因此需具備電子電機、物理、機械、化學等方面,算是一個需整合理工學理與應用長才的職位,因此在人招募上也較困難而且緩慢。

由於半導體製程就是將這4個階段組成7道流程,進行無數次地反覆進行,而一間半導體廠要生產晶片可能有1000-2000多道的製程,通常需進行1個月~4個月甚至更久的時間才能生產出來。也因為這麼多道精細的流程,因此每一次生產只要出現天災都會讓人非常擔憂和困擾,萬一地震導致設備出了問題,在完成前所做的工序都可能白費工。

【品質、規劃、營運】

至於在品質、規劃、營運管理等工作,對技術性的要求較沒有這麼專精,資訊管理、工業工程、商業管理、人文社會等背景,都有機會、有能力從事品保、商業策略分析、產能規劃、供應鏈管理的工作,非理工科系出身的學生在科技業也是有位置可以選擇的。

科技產業資訊從哪裡獲得?

最後,謝博分享可以從哪些媒體管道,學習科技新知與了解產業,更是大力推薦電子時報,認為它是目前全亞洲做得最好的科技產業媒體。

除此之外,他所任職的成大核心設施中心,除了培訓專業半導體人才,多年來都在嘗試為中學教師與中學生進行科普教育,希望在中學時期就能了解半導體產業,並協助學生在選擇人生志願前,對產業有初步的認識與探索的機會,相信在這場短講收穫豐厚的職涯錦囊。


動畫製播團隊

📱 主辦單位:清華大學社會企業中心-預見科技桃花源計畫、成功大學核心設施中心

📱 指導單位:科技部110年度科普計畫補助

📱 合作夥伴:胡家慈 Una Who 、林慧秋 銀海設計

📱 專案經理:陳俞帆

Tech Chip 科技洋芋片 |簡介

晶片的英文是Chip,是台灣最具核心競爭力的高科技產品,MIT的晶片驅動了世界的運作。 在日常生活中,從你起床那一刻起,喔不,就連睡覺時,晶片的存在都與便利生活息息相關。 Chip也是洋芋片,清華大學與成功大學共同組成的「科技洋芋片」團隊,在科技部科普計畫支持下,希望將艱澀難懂的晶片故事,轉化成像爽口洋芋片一樣輕易入口,不分男女老幼,都可以一口接著一口,不知不覺輕鬆嗑下去。

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動畫首映會系列報導

談台灣半導體於世界戰略的地位 / 敏迪

說台灣半導體從零到一的故事 / 史欽泰榮譽講座

護國神山的本體大解密 / 謝金魚

科技業原來如此.科系大解析 / 謝伯宗執行長

文案撰寫:吳映嫺
審稿編輯:楊欣恩

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