在 PTT 和 Dcard 的職位相關提問下面,常常會有人討論某個職缺到底是「真」RD還是「假」RD,
為什麼 RD還會分成真假?
筆者有幸參與過 INTEL 與TSMC 的招聘流程,無論是在INTEL或TSMC 都有很多朋友,所以在此統整我的見聞。
所謂的「研發」 R&D,指的是 Research and Development,半導體製造的研發,基本上不脫離下面的流程:
Exploratory Research --> Pathfinding --> Development ,Development 完後就會進入量產階段。
所謂的 Exploratory Research 會比較接近一般人對於「研發」的想像,
他們在執行的會是非常前瞻性的學術主題,有可能是十年、二十年後才有可能在產線上付諸實現的,
比方說,要如何拓展二維材料的性質和應用在半導體元件上,就會是 exploratory research 需要去思考的,
他們也會是晶圓廠在學術期刊上發論文的主力,
例如台積電2021年與交大合作在Nature 發表的單晶氮化硼技術:
Intel 也有類似的組織,叫做 Components Research,
但很多人這時就會提問,晶圓廠就這樣把未來的技術給發表出來,難道不怕被競爭對手給學走嗎?
事實上,這是不太需要擔心的,
如同前面所述,這些通常是十年、二十年後才有可能運用在量產的技術,
到時候一定會結合真實的製程或機台去改造,基本上不會跟發表在論文上的內容有太多雷同。
甚至於,這樣的學術題目有可能會在試圖量產時遇到難以解決的問題,導致永遠不會付諸實現。
Exploratory Research 的下一個階段是 「Pathfinding」,沒有標準的中文翻譯,姑且稱為「路徑探詢」,
像下面這個 INTEL 職缺:
相較於 Exploratory Research 的主題會非常學術性,Pathfinding 就沒有這麼純學術了,
他們的工程性質會濃厚許多,在發表成果時也會以IEDM或 VLSI 這樣的技術性研討會為主。
像 Samsung的Pathfinding 曾發表這樣的論文:
在Pathfinding 階段會正式引入「技術節點」的概念,
他們要負責評估未來的技術節點 (比方說,3奈米) 會使用什麼樣的技術 (比方說,Gate All Around,GAA),
並且針對這樣的新技術去設計相對應的製程。
像這樣的技術規劃就會成為各大廠的「路線圖」 Technology Roadmap,
像是IMEC發表的路線圖已經規劃了他們從2018年開始的每一個新節點的規劃與相關時程:
值得注意的是,INTEL 的職務說明中提到 "modify and extend process flows to integrate the many individual steps...",
以 Gate All Around 來說,它其實是 FinFET 這門技術的延伸,並不是根本上突破性的全新想法,
套用 INTEL 的研發大頭 Mark Bohr 所說的, GAA本身其實就是把 FinFET的鰭片給水平放置並堆疊多個,
因此 GAA 是可以透過改造或延伸一些已經存在的 FinFET 製程就能製造出來,像這樣的工作就會透過 Pathfinding 來執行。
不過,畢竟這樣的技術還是相對新穎,不確定性還是蠻多的,
因此晶圓廠並不會為了還在催生階段的新技術,執行相對應的設計法則 (design rule)變更、新光罩 (mask) 開發與製程微縮,
要知道,光是畫出一張新光罩並做出來,即便只是單純一點的,就要花上數百萬甚至上千萬台幣。
晶圓廠會選擇在已經相對成熟的產線 (例如: 7奈米 FinFET 產線)上,利用7奈米等級的光罩,
透過加入更多的製程或修改既有製程,做出一個7奈米等級的 GAA ,
在過程中 Pathfinding 會學到GAA 這門技術需要什麼樣的新製程、可能會遇到什麼樣的問題、評估這些問題有什麼樣的解法等等,
例如,為了要做出GAA,需要先疊出 SiGe/Si 交替的晶格,在dummy gate patterning完後需要加入 inner spacer 製程,
並在長完 dual SD epitaxy後執行 channel release 等等,就是 Pathfinding 需要先評估和試做的,
經過試做之後,如果認為元件的性能真的有所提升且具有量產的可行性了,就會交給研發的下一階段: Development。
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系列文章:
(1) 研發單位中的ATMD在做什麼,與 RDPC有什麼差別?
https://swospam0418.pixnet.net/blog/post/565148446
(2) 真的有所謂「真假R&D」? 先從 Eploratory Research 和 Pathfinding 談起
https://swospam0418.pixnet.net/blog/post/565157682
(3)真的有所謂「真假R&D」? Exploratory Research, Pathfinding 到 Development