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台积电落地美国的困局:芯片晶圆厂建设人才稀缺

2024年1月25日
  • 编辑:Ana Hu
  • 中国出海半导体网

 

在半导体产业蓬勃发展的今天,建设晶圆厂成为了备受关注的话题在哪建?怎么建?都是问题。然而,这一领域的发展不仅需要先进技术,更需要精湛的建设人才。SEMI基金会与亚利桑那州立大学合作,致力于培养满足行业需求的技术人员。中国出海半导体网通过本文探讨建设芯片工厂的紧迫性,挑战与机遇共存,为读者揭示半导体行业背后的建设之路。

 

EETimes报道称,SEMI基金会的执行董事Shari Liss在一次采访中强调了寻找和确保能够满足芯片工厂建设复杂需求的技术人才的紧迫性。这突显了台积电(TSMC)在亚利桑那州建设工厂时面临的难题,导致预计投产时间推迟至2025年。

SEMI正在与亚利桑那州立大学合作,进行建筑工人学徒培训,并确定所需的能力。“我们非常关注行业本身,以及如何运营晶圆厂以及如何让这些工人进入那里。”Liss表示。

许多亚利桑那州的组织对与SEMI合作以满足该州的劳动力需求表现出了兴趣。此外,一些机构和大学也表达了建立合作伙伴关系的意愿,以推动学徒制,满足州内外技术人员和操作员的需求。“我们与成员公司合作,建立晶圆厂内所需角色的能力。”Liss说。

图1:SEMI 基金会的执行董事Shari Liss

图1:SEMI 基金会的执行董事Shari Liss

 

SEMI还向亚利桑那州商务局提交了在该州建立注册学徒计划的提案。她表示,一旦有足够的资源支持这项工作的发展,注册学徒计划将需要一年的时间,持续18至24个月。“亚利桑那州的许多公司都对此表示兴趣、参与并有需求。”

然而,近几个月来,SEMI在几乎每次对话中都遇到了这个问题的复杂性。“我们只是想弄清楚这对[学术]项目意味着什么。”

建设瓶颈可能使美国实现本土半导体制造目标变得复杂化。根据SEMI全球晶圆厂预测报告,美国目前正在建设18个重要的晶圆厂项目,但迄今为止尚未有一个项目获得CHIPS法案的资助。Liss表示,这些新晶圆厂预计将于2026年在美国投产,其中六座预计将于今年开始运营。

半导体洁净室的要求需要特殊的技能和培训,以创造无污染、无颗粒的制造环境。这包括高度复杂的地下室子工厂、先进的化学品管理和水净化系统,以及对空气处理和减排系统的多层要求。

根据Objective Analysis首席分析师Jim Handy的说法,芯片工厂建设工人需要专门的技能和培训,以建造工厂和安装相关的公用设施。他指出,晶圆厂的建设涉及多个方面,如气候控制、空气过滤、氦气回收系统、紧急关闭系统等。与一般建筑不同,晶圆厂还需要处理高度复杂的工艺和设备,如半导体洁净室和高标准的电力系统。

在这个过程中,工会规则可能带来复杂性。Handy回忆起在IDT工作时面临的挑战,当时要求使用当地水管工,但他们没有接受过在晶圆厂进行复杂管道工作的培训,因此IDT不得不付费在硅谷培训当地人。

SkyWater Technology的执行副总裁Paul Sura表示,建造晶圆厂的挑战在于高纯度管道和洁净室协议知识。他指出,半导体洁净室的空气要求远远超过一般建筑,要求空气被净化至“10级”,而一般医院房间为100,000级。为了达到这一级别,需要更严格的过滤和更多的风量流动。

Sura还提到,芯片制造过程对温度和湿度有极高的要求,并使用闭环反馈控制来维持这些水平。此外,电力系统也需要冗余和复杂的设计。目前,SkyWater拥有足够的建设资源用于项目计划,但他也指出,这些技能的可用性可能在项目启动后变得稀缺,因此需要随时监控。

 

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