【歷史上的今天｜積體電路概念的誕生🐣】​
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積體電路在1958年由當時在德州儀器擔任工程師的傑克．基爾比（Jack Kilby）發明，但其實在1952年的今天，英國電子工程師傑弗里·達莫就提出了積體電路的概念。而今年台灣半導體產業獲得國內外極大的關注，但大家知道撐起台灣經濟半邊天的晶片製程嗎？晶片製程非常複雜，需要的步驟多達200~300個。今天我們將為大家簡單介紹晶片的製程：​
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1️⃣步驟：#薄膜沈積 和 #氧化層的成長，將矽或其他材料藉由化學或物理的方法，沈積於晶圓上，作為基底材料，並在其上層產生氧化層（二氧化矽）作為絕緣層。​
2️⃣步驟：#塗上光阻劑 將光阻劑均勻塗在氧化層（二氧化矽）上​
3️⃣步驟：#微影製程 使用高能雷射透過光罩，將光罩上的線路圖案轉移到光阻劑上。光阻劑被雷射照射到的部分會產生感光​
4️⃣步驟：#顯影 加入顯影液，將沒有被雷射照到的光阻劑部分去除。因此，氧化層（二氧化矽）上只留下被感光的光阻劑區域，這些區域就是光罩上的線路圖案！​
5️⃣步驟：#蝕刻 使用化學或物理濺射方式將沒有被光阻保護的氧化層部分去除​​
6️⃣步驟：#離子植入 在沒有被光阻劑或氧化層保護的部分植入離子，產生半導體層​
7️⃣步驟：#移除光阻劑 離子植入後，已經不再需要光阻劑作為保護層，因此我們將多餘的光阻劑去除​
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你是不是覺得這樣就完成了呢？其實經過上述步驟後，我們僅完成晶圓上「單層」線路圖案的製程，要形成複雜的積體電路（Integrated Circuit），半導體廠必須重複上述的過程，一層一層將線路圖案持續建構在晶圓上！💡
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#SEMI​
#semiconductor​
#chipmanufacturing

到了這種地步, Intel高層有任何選擇嗎? 開放到TSMC下單是不得已而為之的最後解決方法. Intel身為一家上市公司, 對股東有盈利的義務, 但盈利不代表一定要靠自己生產晶片, 就像Jordan打籃球再神也不能只靠自己得分, 有時候關鍵時刻也要分球給Steve Kerr (結果多年後金州勇士隊就在他的教導下崛起了).

Part 2

Intel為什麼會找上台積電代工? 這不是一個突然的決定, 一切都是有跡可循的, 冰凍三尺非一日之寒.

要先說清楚, 找台積電代工有兩種情況, 一種是當初買進來的單位(像英飛凌無線部門) 本來就有一些採用較舊的台積電28nm製程的RF電路, 這種純粹屬於計畫需要, 沒有必要為了轉單而轉單.

而另外一種情況才是Intel本身造成的問題. 要知道產能的規劃是長期的, 環環相扣, 一個環節出問題就會對未來造成影響 - 建廠, 備料, 培訓人員, 調整機台, 等TD (technology development) 把製程配方調出來了, 開始小量試產, 一邊調整良率, 另一方面design team提早一兩年開始設計, 最後在雙方約定好的時間, 設計團隊把藍圖交給晶圓廠, 開始一層一層的光罩慢慢做, 幾週後生產, 封裝, 測試, 然後交貨.

理想的狀況下, Intel 10nm製程開發順暢, 14nm廠一邊量產, 10nm廠一邊慢慢熱身準備就緒, 等到良率達標, 可以開始接大單了, design team在10nm上也差不多設計好了, 然後10nm大門一開, 誰先上? GT先上, 因為GT (Graphic) 圖形處理的架構比較一致, 設計週期比較短, 可以比較快擠出設計藍圖. 然後CPU老大, Server老二陸續進去, 然後10nm產量持續增加, 14nm慢慢騰出產能. 接下來呢?

要知道 Intel 10萬大軍扣掉TMG/CPU/Server, 還有很多鬆散的外圍組織也需要晶片. 這些單位很多都是前CEO BK揮霍老本買進來的敗家收藏, 像是原本還算有點名氣但逐漸被人遺忘的FPGA公司Altera (改名PSG), 為了重返手機市場榮耀買進來的英飛凌無線部門(改名iCDG), 趕流行被當冤大頭買貴了的人工智慧Nervana(改名AIPG), 自動駕駛Mobileye. 扣掉這些大型裝飾, 還有一些基礎IP, IO, 記憶體, 還有小號CPU Atom. 最後就是一些量不大, 一台公車(MPW Shuttle)就可以打發的單位, 像是純做研究/發paper/出新聞稿的Intel Labs, 幫TMG做測試晶片的AD (Advanced Design). 總之, 山頭林立, 無奇不有.

更有甚者, 還有一些不知什麼原因默默地在Intel裡載浮載沉討生活的浪人group, 我認識的一位業內老前輩統稱這些group是後娘養的, 沒人疼的孩子. 這些浪人group其實曾經也是有頭有臉隸屬於正規組織的, 但是這些正規組織被解散了 (像英特爾一時興起的晶圓代工, Intel Custom Foundry), 設計部門的頭目為了手下武士的生計, 只好在Intel裡面幫人打工, 譬如Server部門要做什麼記憶體控制IC, 人手不夠, 就暫時讓浪人group來接這個活. 如果面臨太多競爭, 像是遇到印度班加洛用人海戰術又愛誇口一切沒問題把活搶走了, 或是遇到馬來西亞濱城幹起活來不要命的華人工程師, 那只能摸摸鼻子, 去接一些別人撿剩的朝不保夕的活, 像是幫大陸的廠商做chip, 每天看著川普的臉色等著project被cancel. 看過動物星球頻道的就知道飢餓的時候是沒有選擇的餘地的. Intel內部就是這樣一個弱肉強食的世界.

總之, 這些各式各樣的單位, 就按照對公司的獲利貢獻的重要程度, 來決定要不要排進去10nm或繼續用14nm的多餘產能.

結果世事難料, 10nm delay, Fab空轉, 最重要的CPU/Server/GT怎麼辦? 只好繼續佔用14nm的產能. 最慘的情況來了, TD本來就處在工程師過勞的極限狀態, 以前14nm弄好了, 主力就移師10nm, 留下一小批人力維護14nm, 然後再分出一小隊精銳先鋒去7nm. 現在14nm要繼續搞, 還要搞14nm+, 14nm++, 14nm+++(所謂的擠牙膏), 那分給10nm人數就少了, 7nm就更少了. 硬生生地就讓自己越陷越深.

現在14nm產能都給了公司的命脈CPU/Server, 那其他剩下的單位怎麼辦? 日子還是要過, IC還是要出貨, 為了求生路, 大家就紛紛發難, 勢力相對大一點的iCDG就跳出來說, 我們在英飛凌時代就是用台積電, 合作愉快, 讓我們繼續用吧. AIPG說我們的AI chip不能等, 有多少的data等著我們train, Nvidia都甩過我們好幾條街了, 所以我們一定要用最好的製程, 沒有Intel 10nm就給我TSMC 7nm. 竟然連一些幫Server系統做周邊chip的小咖說話都大聲起來, 不給我們出去, Server也出不了貨, 大家要死一起死!

到了這種地步, Intel高層有任何選擇嗎? 開放到TSMC下單是不得已而為之的最後解決方法. Intel身為一家上市公司, 對股東有盈利的義務, 但盈利不代表一定要靠自己生產晶片.

續集2

Part 2

Intel為什麼會找上台積電代工? 這不是一個突然的決定, 一切都是有跡可循的, 冰凍三尺非一日之寒.

要先說清楚, 找台積電代工有兩種情況, 一種是當初買進來的單位(像英飛凌無線部門) 本來就有一些採用較舊的台積電28nm製程的RF電路, 這種純粹屬於計畫需要, 沒有必要為了轉單而轉單.

而另外一種情況才是Intel本身造成的問題. 要知道產能的規劃是長期的, 環環相扣, 一個環節出問題就會對未來造成影響 - 建廠, 備料, 培訓人員, 調整機台, 等TD (technology development) 把製程配方調出來了, 開始小量試產, 一邊調整良率, 另一方面design team提早一兩年開始設計, 最後在雙方約定好的時間, 設計團隊把藍圖交給晶圓廠, 開始一層一層的光罩慢慢做, 幾週後生產, 封裝, 測試, 然後交貨.

理想的狀況下, Intel 10nm製程開發順暢, 14nm廠一邊量產, 10nm廠一邊慢慢熱身準備就緒, 等到良率達標, 可以開始接大單了, design team在10nm上也差不多設計好了, 然後10nm大門一開, 誰先上? GT先上, 因為GT (Graphic) 圖形處理的架構比較一致, 設計週期比較短, 可以比較快擠出設計藍圖. 然後CPU老大, Server老二陸續進去, 然後10nm產量持續增加, 14nm慢慢騰出產能. 接下來呢?

要知道 Intel 10萬大軍扣掉TMG/CPU/Server, 還有很多鬆散的外圍組織也需要晶片. 這些單位很多都是前CEO BK揮霍老本買進來的敗家收藏, 像是原本還算有點名氣但逐漸被人遺忘的FPGA公司Altera (改名PSG), 為了重返手機市場榮耀買進來的英飛凌無線部門(改名iCDG), 趕流行被當冤大頭買貴了的人工智慧Nervana(改名AIPG), 自動駕駛Mobileye. 扣掉這些大型裝飾, 還有一些基礎IP, IO, 記憶體, 還有小號CPU Atom. 最後就是一些量不大, 一台公車(MPW Shuttle)就可以打發的單位, 像是純做研究/發paper/出新聞稿的Intel Labs, 幫TMG做測試晶片的AD (Advanced Design). 總之, 山頭林立, 無奇不有.

更有甚者, 還有一些不知什麼原因默默地在Intel裡載浮載沉討生活的浪人group, 我認識的一位業內老前輩統稱這些group是後娘養的, 沒人疼的孩子. 這些浪人group其實曾經也是有頭有臉隸屬於正規組織的, 但是這些正規組織被解散了 (像英特爾一時興起的晶圓代工, Intel Custom Foundry), 設計部門的頭目為了手下武士的生計, 只好在Intel裡面幫人打工, 譬如Server部門要做什麼記憶體控制IC, 人手不夠, 就暫時讓浪人group來接這個活. 如果面臨太多競爭, 像是遇到印度班加洛用人海戰術又愛誇口一切沒問題把活搶走了, 或是遇到馬來西亞濱城幹起活來不要命的華人工程師, 那只能摸摸鼻子, 去接一些別人撿剩的朝不保夕的活, 像是幫大陸的廠商做chip, 每天看著川普的臉色等著project被cancel. 看過動物星球頻道的就知道飢餓的時候是沒有選擇的餘地的. Intel內部就是這樣一個弱肉強食的世界.

總之, 這些各式各樣的單位, 就按照對公司的獲利貢獻的重要程度, 來決定要不要排進去10nm或繼續用14nm的多餘產能.

結果世事難料, 10nm delay, Fab空轉, 最重要的CPU/Server/GT怎麼辦? 只好繼續佔用14nm的產能. 最慘的情況來了, TD本來就處在工程師過勞的極限狀態, 以前14nm弄好了, 主力就移師10nm, 留下一小批人力維護14nm, 然後再分出一小隊精銳先鋒去7nm. 現在14nm要繼續搞, 還要搞14nm+, 14nm++, 14nm+++(所謂的擠牙膏), 那分給10nm人數就少了, 7nm就更少了. 硬生生地就讓自己越陷越深.

現在14nm產能都給了公司的命脈CPU/Server, 那其他剩下的單位怎麼辦? 日子還是要過, IC還是要出貨, 為了求生路, 大家就紛紛發難, 勢力相對大一點的iCDG就跳出來說, 我們在英飛凌時代就是用台積電, 合作愉快, 讓我們繼續用吧. AIPG說我們的AI chip不能等, 有多少的data等著我們train, Nvidia都甩過我們好幾條街了, 所以我們一定要用最好的製程, 沒有Intel 10nm就給我TSMC 7nm. 竟然連一些幫Server系統做周邊chip的小咖說話都大聲起來, 不給我們出去, Server也出不了貨, 大家要死一起死!

到了這種地步, Intel高層有任何選擇嗎? 開放到TSMC下單是不得已而為之的最後解決方法. Intel身為一家上市公司, 對股東有盈利的義務, 但盈利不代表一定要靠自己生產晶片.