我在英特爾做工程師

一、緣起

我的「我在中芯國際的往事」（下稱「前文」）上周四（4月26日）發表後，我的大學同學李袁給我留言，期待下一篇 「離開中芯國際後，我幹了什麼」。我的另一位大學同學嚴平宜，則希望我再寫一篇關於英特爾的工作經歷。我原本來是打算寫我在新育洲智能科技和學點教育科技的創業經歷的，看到平宜的留言，我即刻產生了馬上就寫的衝動。為什麼？因為我讀大學二年級的兒子暑假就要實習了，我把我參加工作的經歷寫下來，希望對他和他的同學有幫助。

連續寫了3天，終於在5月2日完成了初稿。寫完以後，責任編輯梁世凱老師回饋說有太多的專業術語，所以稿件被我擱置到一邊。隨後我把時間投入到「高考之前，嘮嘮考試這回事兒」的寫作上，5月19日發表後，得到了小玉老師的簡短留言：很精彩！「考試」無處不在。

我的第一個工作，從1996年9月到2000年7月，是在英特爾製程研發部門做化學研磨工程師，在那裡，我經歷了一系列終身難忘的考驗。下面要講的，就是那些一次次毫無準備的考驗。

二、我的工作環境

1996年9月16日，我加入了英特爾波特蘭的研發部門（PTD），職位是資深製程工程師（Sr Process Engineer）。一般人很難想到，在考試方面一直一帆風順的我，在求職時一敗塗地，最後是靠太太給我「開後門」得到的這個位置。

我的部門Portland TD（PTD）後來改名為Logic TD（LTD），是在CTD（California TD，也稱為D2）2001年轉行之後致力於實現摩爾定律的唯一研發部門。這裡新招的工程師都是清一色的博士或博士後，而且必須是剛從學校畢業直接招進來的，少有的例外也要求畢業年限不能超過一年，因為TD這個部門，在文化方面比英特爾的其他部門要強大得多，在其它公司工作過的員工很少能夠適應這個部門的文化。即使英特爾其他部門的員工談起PTD，往往也是一副談星外來客的表情。

當時，PTD在波特蘭的Aloha D1A site剛剛完成了0.35微米製程的研發，搬到了位於Hillsboro Ronla Acre的D1B site，準備開始0.18微米製程的研發（註：0.25微米是CTD開發的最後一代）。每一代之間的線度比是0.7左右，這樣面積比就大約是0.5。摩爾定律及其發展路線，遵循的是一個小學四年級學生就能理解的藍圖。但是，實現摩爾定律，靠得則是一幫初生牛犢不怕虎的剛從校園畢業的年輕工程師的艱苦奮戰。

我所在的CMP小組（ChemicalMechanicalPlanarization，化學機械平整化，也可稱為Chemical Mechanical Polish 化學機械研磨），負責的是半導體生產工藝中最不待見的一道工序。說得好聽一些，CMP工段的主要任務是幫助後續的光刻機減輕或消除景深不夠導致的次品問題。說得通俗一點，就是刻蝕工段造成的坑坑窪窪，要靠CMP工序去磨磨平。說得再白一點，這是整個半導體晶元製造過程中最臟最累的工段，它給前面的工段擦屁股，讓後面的工段感覺好一些。如果後面工序有問題，很容易就抱怨CMP工序沒做好。

從1970年3月1日在江西省臨江鎮上小學開始，此時的我，如果把做博士後的時間算上，已經滿打滿算接受了25年的教育！用國內習慣使用的標準看，接受了25年的教育，還要乾和專業一點也不對口的活，真的很難理解。我大學和碩士研究生做的是非晶硅太陽能電池的製備，博士做的是高溫超導材料的微波損耗，博士後做的是超導電子加速器電子束位置和電流的測量。我的知識儲備和工業界，和半導體生產，和CMP並沒有什麼交集。我在得到這個工作前，CMP這個詞連聽也沒有聽說過（光刻，Litho和Etch我至少還聽說過）。這怎麼能夠干好活呢？所以，我第一次在PTD面試沒有通過，是很正常的。

集成電路生產工藝在微米的尺度時，CMP是不需要的。到了亞微米階段，CMP的重要性才開始越來越突出。我參加PTD D1B時，CMP的重要性還沒有今天這麼突出，也沒有從0.13微米才開始的銅的研磨製程，有的只是STI（Shallow Trench Isolation），Poly，和ILD0到ILD5的7個工序。工序其實並不複雜，也不精細，但CMP機器的Throughput（產能）和Reliability（可靠性）是當時的主要挑戰。因為生產機器的設備商太小，滿足不了英特爾大規模生產的需要。當時，CMP的機器是由一家叫WestTech的小公司生產的，應用材料的第一台MirraTrak（後來叫MirraMesa）尚在實驗室里研發。

所以，我工作的第一個任務就是Qual（驗收）應用材料公司的第一台CMP機器，MirraTrak 01。說得更準確一些，是幫助資深工程師們打下手，完成MirraTrak的首次驗收。當時負責前端的工程師是Joe Steigerwald，他已經在TD工作了一年多，是紐約著名的倫斯勒理工學院畢業的博士，而且，他的博士論文就是CMP方面的，後來成了Wiley VCH出版社發表的一本CMP專著。負責後端的工程師是Mike Favaro，他馬上要轉到在亞利桑那州的Fab12，接替他的是Tom Bramblett，伊利諾伊州香檳分校畢業的化工博士，他的化學知識比我這個零基礎入職的物理學博士要豐富得多。我現在還記得，Hydrophilic（親水的）和Hydrophobic（厭水的）這兩個拗口的單詞，就是從他那裡學到的。他們兩個工作都不到兩年，就已經成了0.18微米項目的CMP主力幹將。

經常有北大校友或朋友問我，「國內半導體製造水平及制約原因是什麼？」 我已離開這個行業多年，也沒有去關注半導體行業有關的變化，沒有什麼具體的東西好說。不過，梁寧文章中有一句話，「還是原來的體制，還是原來的套路。面對更大的一仗，完全沒有贏的機會。」 雖然不中聽，但的確是需要重視的問題。不妨客觀地比比看，我們剛畢業的博士，能有這樣的機會嗎？

在兩位工程師的後面，還有一位Individual Contributor(自由貢獻者），就是我前文提到的Seiichi Morimoto。他負責機器的驗收，Joe和Tom負責機器上製程的驗收。機器的驗收相對簡單，就是用沒有線路的平板晶圓（Blank Test Wafer）和有著專門測試CMP參數的電路的晶圓在不同的壓力和轉速下研磨，再和原來的機器磨出來的參數相比，能夠更好或差不多就行了。我的前半年，主要跟著Seiichi干，幫他（偶爾也幫Joe）打下手。

每天下午6點，Seiichi會跑來找我，吩咐今晚的這一班要做什麼實驗。我們法定的工作時間是早上7點到下午4點，每天6點來找我，討論半個小時，我再寫一個實驗要求給他過目，7點鐘他回去了，呵呵，我則還要等到技工們交接完以後，再專門和他們交接實驗的內容與步驟。一般最少要8點以後才能動身回家，到10點或11點也不奇怪。我一般是早上6點半就到單位，這意味著我每天的工作時間是14個小時以上。時間工作長一點倒沒什麼，關鍵是我不知道他們在幹什麼，為什麼要這麼干，才是最憋屈的。

終於有一天，我對Seiichi一個又一個指令接受不了了，忍不住對他發起飈來。沒有料到的是，他不慍不惱，把我拉到一個會議室，讓我把手頭的事情一件件告訴他，他寫在黑板上，一條條分析，幫我把不那麼緊急的一條條刪去。幹了三四個月，他這是第一次手把手地教我如何工作。我對這一次的場景印象極為深刻，因為這是我做事方法的第一課：要事優先。原來在國家實驗室做博士論文，做博士後，都是自己規劃，和導師配合好了就夠了，合作要求不高，也沒有太大的時間壓力。在企業，時間、進度和成本，以及各種各樣的要求和考慮，與研究機構比起來，真的大了太多倍啊！

我把對Seiichi發火的事和英特爾的一位中國同事說了。那位同事是一位精明能幹的物理學博士，他不無得意地對我說，「這就是英特爾的玩法。每個新工程師就好比一輛新汽車，司機不知道車子的馬力和速度是多少，就拚命開。直到速度加不上去了，再開始規劃你的未來。」 果真，以後跟Seiichi工作，他都會簡要地跟我講實驗的目的和意義，我也可以向他提出自己的問題和建議，工作得非常融洽。回想起來，真正的問題更在於自己的「零基礎入職」，沒有目標，不知道如何工作……

說到不知道如何工作，就要提一提我的第一任老闆，CMP的Group Leader （工段段長）Chi-hwa Tsang。他在TD工作應該有10年了，是一位非常負責任而且要求極高的領導。 他說話不多，但做什麼事都目標明確。我們每周，最多兩周，會有一次單獨的會議（這是英特爾的制度，在PTD執行得非常不錯）。入職大約三個月的時候，我對有些工程師挑肥揀瘦、耍小聰明的現象不夠理解，就問他，「怎麼我聽別的工程師都在談什麼什麼重要，專挑重要的事情去做，追求visibility（可見度）。這樣的話，不重要的事沒人去做，拖了後腿，不還是不行嗎？」 他當即給了我一生職場中最受用的忠告，「你不要管別人說什麼做什麼。在這裡，你要記住兩點：一是把正確的事做正確 Do right things right。另一個是做一個好的公司公民 Be a good corporate citizen.」 從那以後，我能夠靜下心來該做什麼是什麼，做好份內的的事。

關於Chi-hwa，還有一件小事令我記憶尤深。有一天上午，我和Joe一起從車間里出來，Joe就把我邀請到一個他要參加的會，想讓我體會一下解決問題的會議。剛坐下，椅子還沒有坐熱，Chi-hwa進來了，他直接把我叫出去，對我說，「這個會你不會有什麼貢獻，你來幹什麼？」 照常理說，這是很不近人情的，也有瞧不起人的味道。但我從這件事又學到了一課，在每一個活動中，你必須對別人有用！否則不要埋怨別人看不起你。在又一次一對一會議上，他直言不諱地告訴我，你的第一年，公司在你身上的投入比你的貢獻要多，你的價值是負的。說實話，這些話很不中聽，但多年後讀到德魯克關於知識工作者的論述，從內心裡感激Chi-hwa能夠堅持做正確的事，平等地對待我，跟我講實話。想想也很正常，沒有說實話干實事的文化，18個月晶體管數目一定翻倍的摩爾定律怎麼可能由TD實現？

三、英特爾文化

寫到這裡，有必要介紹一下對我影響至深的英特爾文化Intel Culture了。英特爾文化有六條：

Customer Orientation 顧客導向

Result Orientation 結果導向

Quality 質量

Discipline 紀律

Risk Taking 冒險精神

Great Place to Work 難得的工作場所

每一條下面又有4到6條行為準則。以結果導向為例，它的五條細則是：

樹立有挑戰性和競爭性的目標 （直白地說：不要耍滑頭！）

聚焦於成果/產出 （不要彎彎繞！彆強調什麼沒有功勞有苦勞，沒有苦勞有疲勞）

時刻承擔責任 （萬丈高樓平地起，沒有努力就不可能有結果）

建設性衝突和解決問題（衝突的目的是為了高質量地解決問題）

無瑕疵地執行（沒有行動，再好的目標也沒用；魯莽地行動，不如不行動）

這些內容我有近20年沒碰了，現在翻譯和解釋起來，依然易如反掌，可見當初英特爾文化對我的影響是多麼地巨大。同時，這也反映了我對國內多數企業做事文化的憂慮與不滿。

當然，並不是每個人都喜歡或適應英特爾文化的。在我的英特爾同事里，清華的同學似乎比北大的同學更容易適應。我的一個北大校友，比我早幾個月進的英特爾，就直言「提倡文化是洗腦」。我就笑著對他說，這不就是英特爾的三大紀律八項注意嗎？要打勝仗，尤其是團隊一起打仗，一定是少不了的。這一點，在半導體生產的生產線，顯得尤為重要。

英特爾文化的推廣也是不遺餘力的。除了上圖中的名牌（Badge）上每年會更新一次，每一個新員工都一定要參加一定數目的基本培訓。第一門課就是「在英特爾工作 Work at Intel」，入職第一個月一定要上。講員一定是英特爾的副總裁，而且是級別比較高的副總裁。他們不是照本宣科講什麼文化，而是用自己在英特爾工作的實際例子來和大家分享，使人過耳不忘（就像我寫中芯往事一樣，講的是實實在在的故事）。更讓人能夠體會文化作用的是，每個季度公司季報出來，營收一次比一次好，結果股價節節攀升。這一切都能讓大家體會到，文化不是虛的，而是讓每個員工齊心協力地朝著共同的目標奮鬥並取得可以看見的成果。

除了Work at Intel外，還有兩門必修課。一門是Effective Meeting（如何開會），另一門是Constructive Confrontation（建設性衝突）。前一門課講的是守時、主題、會議記錄，以及會議的類型；後一門課因為不夠政治正確，很早以前就停掉了。另外，還有如何做報告，時間管理，要事優先等多門有關軟技能的課程，對我而言都是終身受益的。若干年後讀到德魯克的《卓有成效的管理者》（1967年著），發現英特爾這些課程的內容，在30年前德魯克就系統地論述了，真是感嘆不已：我讀了26年的書，32歲參加工作時卻從未聽說過德魯克這個名字，真的讓人匪夷所思！

順便再談談我本人對「建設性衝突」課程的看法。建設性衝突的確為英特爾的發展做出過很大貢獻，這一點，英特爾資深副總裁Albert Yu（虞有澄）在他的《我看英特爾》中有過專門的介紹。但是，反方的論點和現今流行認知與腦科學的理論是一致的。有一本叫做「笛卡爾的錯誤」的書，作者是安東尼奧達瑪西奧，南加州大學神經科學與心理學教授，腦和創造力研究中心主任。他的核心觀點是，身體和情緒是不可分割的，情緒對理性的影響是至關重要的。我們都不是純粹的人，情緒不好，一定會影響到我們的工作狀態。所以，Confrontation（衝突）這個詞和行為，都是應該避免的。對我們這些在鬥爭哲學裡洗過腦的人來說，不鬥則垮。說真的，並沒有太多不適應。以Chi-hwa把我從會議室中叫出來為例，就是一種直接的「衝突」。

在進入主題之前，我還要分享一個終身難忘的小事，它也與文化有關。1997年一月中旬，英特爾的季報發完以後，我在飯廳剛開完1對1會議，就聽到了廣播喇叭里傳來了一個公告（就像中國農村裡村委會的通知找人，平時從來不用，除非安全演練），是TMG的老大Sunlin Chou的通知：由於1996年的利潤又創了新的紀錄，每一個員工都有$1000美金的獎金。

由於我是9月16日參加，獎金是按季度算的，所以我這個還沒有做什麼貢獻的員工，也莫名奇妙地得到了$250獎金。沒有想到，這件不值得一提的小事，微不足道的$250，在兩年之後，竟成了我咬緊牙關堅持前行，回報英特爾的一個精神動力。 團隊，合作，目標，結果，……不是鋪天蓋地的政治思想教育，而是每時每刻的行為。這是我對企業文化的本真理解。

四、出師不利

我的第一個任務是協助Seiichi驗收MirraTrak。當時，這台機器還在應用材料的測試車間里。96年11月，我和Seiichi出差去聖克拉拉Santa Clara應用材料公司的CMP實驗室檢查進展如何，同行的還有一個技工。

在實驗車間，整個機器拼裝在了一起，四個研磨頭和三個磨盤都能轉起來，明眼人一看，比WestTech的單頭（single head）雙磨盤（double platens）的串列研磨明顯要強許多。Mirra有四個研磨頭，三個研磨盤，產能的確可以做到翻倍！只是，他們磨出來的晶圓的均勻度，當時真的還不怎麼樣。新機器嘛，不可能一步登天，能跑起來就很不錯了。

第二天上午，我正在Platen 3旁邊察看機器構造，同去的技工毫不經意地點擊了Platen 1的一個控制，想看看控制是不是工作。誰也想不到的是，設計上本來每一個Platen都有自己的控制，但應用材料的工程師為了給我們看他們的進展，竟然草草地把一個軟體控制了所有的Platens。這下好了，三個轉盤同時轉了起來，我在毫無防備的情況下，右手的無名指被另一個移動的部位給夾住了！

幸好，那個壓我手的部件運動的速度不快，壓力也不大，我只是受了一點皮外傷，骨頭沒有任何問題，一點也不疼。如果是在國內，擦一點紅藥水就過去了，呵呵，在美國則不行。雖然工期緊急，整個實驗室因此而關閉，等安全部門來調查。Seiichi則馬上帶我去醫院就診，花了兩個小時。回來以後，我也成了「名人」，大家都不關心實驗的進展，關心的是到底發生了什麼。

我對安全問題從來不敢掉以輕心，得益於這次難忘的經歷。感謝神！一個微小的事故（accident）而已。要知道，在亞利桑那的工廠，一位技工在維修作業時，研磨頭的驅動裝置突然動了起來，把技工的頭給撞了，撞擊力巨大，使得那位技工因工殉職。

短短几年後，Mirra的市場佔有率就達到了60%。在看到他們CMP市場份額節節攀升的時候，這一段有趣的經歷卻不時地在我腦海中浮現。

這是我初入職場的難忘一課。雖然我當時對安全部門的做法並不理解，大多數工程師都覺得是小題大做，現在回想起來，它的教育意義是終身的。有什麼事比安全和生命更重要呢？

今天，有許多學生家長對我的印象是，說話太直，像一個「憤青」，不像一個老師。更多的人甚至認為，中國教育改不了，「別人都不說，就你在那裡說，你以為你比他們強嗎？太驕傲了吧。」

如果這些家長或朋友經歷了我上面的故事，而且從中吸取教訓，或許，他們對事物的看法與做法，特別是對子女教育的看法會完全不同。我沉下心來回憶並記下我當年剛剛開始工作的經歷，並反思這些經歷對我在職場上的影響，是因為我了解我現在正在做的事情。做正確的事，把事情做正確，很多人不信，不少人說了不做，但在一件件安全事故面前，只有善於吸取教訓的學習者才可能避免重蹈覆轍。

五、首戰告捷

我的第一個挑戰就是在Mirra上協助Joe找到適合STI和ILD0的Low Pressure Process（低壓力製程）。在上一篇文章提到過，我被分配的任務是做2psi的實驗，在收集和分析了數據之後，我決定嘗試3psi來做實驗，雖然Joe不認同，但我還是在6月14日的那個周六，拿出了站得住腳的幾個數據（DOE要求的中心點和邊緣點，Center and Corner points）。從有這個想法到得出這個結果，只花了四天時間。我是在兩個周一的周會之間強行突破的。現在回想起來，這就是英特爾文化中的冒險精神。結合當今流行的一萬小時理論，這不是一個偶然事件，而是長時間和Seiichi工作積累之後形成的一種直覺。我採取的方式，先斬後奏，在如何做正確的方面並不值得提倡。不過，我也是不得已，因為在Joe的眼裡，我只是在那裡瞎試，撞運氣而已，一個工作不到9個月的工程師懂什麼。一年以後，Joe代替了Chi-hwa，做了我的領導。又過了兩年，我離開了PTD，這是後話。

有了低壓力製程，就可以做產品實驗，驗收不同的工序了。這時候，Joe負責的ILD0製程移交到了我的手上，我也負責ILD0在Mirra上的驗收。回想起來，由於每周的例行會議和老闆的1對1，TD一般不會讓任何一個工程師idle（閑著），這對一個正在成長的新工程師而言，當然是一件好事。TD有沒有閑著的工程師？應該有吧。但那是某一個具體老闆的問題，在Chi-hwa這樣的老闆手下，肯定不會。另外，Joe從來沒有手把手教我怎麼做好ILD0工程師，但每周一次的一對一會議，我會請教他我工作中遇到的問題，他會毫無保留地講出他的看法和經驗。這就是制度和文化的好處，不瞞你說，現在給小學生上數學課，我用的也是這一招，學生自己要帶著問題來。

寫到這裡，我有必要比較一下英特爾TD和我在中芯TD的區別。在中芯，雖然和中國的其他企業相比，效率相當不錯，但還是閑人太多。我老闆就說過，如果縮減一半的人，讓留下的一半人拿雙倍工資，生產率會明顯提高。這裡，我們還不考慮閑人說閑話所產生的負面作用。

勇往直前，敢做敢當，是每一個年輕人要有的活力。我在9個月的試用期之前，做出了3psi的低壓力製程，是因為有一個非常好的創新環境。國內企業在這些方面，一定要虛心學習國外企業的先進管理經驗，讓年輕人的創造力能夠充分發揮出來！

六、幸遇嚴師

在ILD0的驗收上，我遇到了我的滑鐵盧。問題出在驗收的最後一關，在項目會議（Program Meeting）上做報告，用數據說明我們預先設定的指標都達到了，或者更好。

沒有料到的是，我的運氣很不好。有一個良率的數據，實驗組中有一片晶圓死掉了，良率是0。它跟ILD0的研磨可能根本掛不上邊，我的製程集成（Process Integration）工程師也不認為這是我的問題，所以大家都沒有上心。我們也順利通過了前面一關，Simon負責的前端集成會議（Front End）。沒想到，項目總負責人，Simon的老闆Bob Gasser卻不放過。隨口一問，我答不上來，我的Integration搭檔也沒準備好，啪，一句話就給斃了。一個星期後再來！

初戰失利。我就根據大家的建議又去找數據，良率的數據沒有，但有e-test的數據。為此我找到負責eTest的Jason Xu，他後來也跟隨Simon回到過中芯國際。看下來，兩個組的數據完全沒有區別。我讓他提供了一個「證明」，作為附件放在我的報告里，說明不是ILD0的問題。於是，第二個周三下午，我信心滿滿地又去了項目會議，希望能夠順利通過。畢竟，所有的數據，都還不錯，但是新機器的產能大大增加了。

一上去，我開門見山，說這個計划上次已經討論了，但是良率的數據有些疑問，現在我們提取了那一片晶圓eTest的數據，結果兩邊沒有任何差別，良率是0的原因不是來自ILD0的研磨製程。沒有想到的是，Bob又隨意問了我一個問題，「Changnian，你說說看，Mirra有4個研磨頭，WestTech只有一個研磨頭。你的數據說他們差不多。是真的差不多嗎？我怎麼覺得應該差一些啊。」我的天，我們事先準備的時候，根本沒有考慮這個。雖然數據沒有問題，但那畢竟是有限的樣品啊。作為一個新工程師，我又一次啞了……

於是我又急匆匆地去尋找幫助，這一回要找的是統計學家（註：我在中芯隨意找人的習慣應該就是這時候練就的）。Statistician的名字好像是Georgia Morgan，她可是個大忙人，時間一般都是排得很滿的，被很多人預約（呵呵，中芯國際的Statistician Frank Yang好像就從來沒有這麼忙過，不知道是不是Foundry和TD的區別）。她不僅一條條地教我如何應對，而且細心地幫我補了統計學在生產中應用等基本常識。Die to Die，Wafer to Wafer, Lot to Lot, Batch to Btach Variation就是這一次受挫時她教給我的統計學常識。作為一個物理學博士，而且做過兩年多的博士後，我應該預料到Bob問的問題，但我完全沒有。為什麼？回想起來，應該是集體思維模式。我們當時的聚焦點，不是認真考察機器是否更好，而是花在了如何順利通過。這次的教訓，終身難忘，而且受益終身！我現在的每日一題，讓學生們屢屢碰壁，就是要幫助他們形成好的學習習慣。

我反對應試教育，提倡學習興趣和習慣的養成，和這件事情，雖然沒有直接的關係，但二者本質其實是一樣的。

緊接著的第三個星期三，天助我也。Bob不在，會議主席是Simon，他是前端的集成小組組長。十五秒鐘就通過了，讓我如釋重負。但也有些遺憾，沒有機會領教Bob的刁鑽問題了。

事後，我直接了當地問Joe，為什麼大家都沒有提醒我？結果多耽誤了一個星期。Joe告訴我，第一，Bob為整個項目負責，不會在意CMP的產能。多一事不如少一事，反正WestTech的機台還跑得好好的。第二，你是一個新面孔。對新工程師嚴格，是TD的一個慣用做法。他要看看你到底有什麼水平。

原來是這樣，沒有人事先告訴我！

這並不是事情的結尾。回到辦公室，我就給Bob寫了一封電子郵件，感謝他對我如此嚴格。「如果沒有你的問題，我不可能有這麼好的機會學習統計學，並系統理解各種微擾因素在生產中的重要性。」

這件事後來又有續篇。一年以後，Joe當了小組長，他負責的STI沒有交給我，而是交給了一位以色列廠臨時來受訓的工程師。有一台機器的STI製程驗收，這位以色列工程師在Bob面前的報告非常不好，被打回了。接著他就去度假了，把任務轉交給了我。在這位工程師去度假前，我向他了解基本的情況。我又花了兩周把數據弄齊，就去Bob組織的一個特別會議做報告。那一次去了3個人做報告，都是被打回去補數據的，審核就Bob一個人。沒想到，Bob又來了一招，「你們有誰敢把badge（工作）和paper（報告）綁在一起？」我想都沒想，就把名牌往桌上一扔。這有啥了不起？沒想到，這位老兄笑著對我說，「你過了，走吧！」根本就不需要做什麼報告。

一個那麼嚴肅的事情，在Bob這裡，居然這麼簡單？是的。呵呵，我終於在他那裡徹底過關。

為什麼我這麼自信？因為我們這次只不過是把Mirra上正在使用的製程搬到一個新機器上，風險很低。沒想到，那位工程師把有問題的數據一塊兒附上，自己找抽。而Joe作為他的師傅，可能因為太忙沒有仔細看他的報告，才有了這一件多餘的工作。不過，得到Bob肯定和認可，是我的真正收穫。

在本文提到的所有人物中，我和Bob工作的時間最少，所有對話加起來不超過15分鐘。但是他對我的影響，主要是在做事原則上的影響，是他人難以替代的。前文中提到的復旦畢業的那位工程師小黃，看到的就是在我身上展現的Bob。可惜的是，中國教育系統培養的學生，絕大部分是無法適應這樣真切而且刁鑽的問題的。

知道Bob的人不多，但他手下的兩員大將，負責前端的楊士寧，和負責後端的白鵬，如今可以說是中美半導體製造業無人不曉的人物了。Simon作為全球第一個實現銅製程量產化項目經理，受張汝京博士之邀2001年從英特爾來到中芯國際，把中國和美國的研發能力縮小到了一代之差（不含量產能力），白鵬則留在英特爾，做到了Bob過去的老闆的位置。從我個人而言，能夠和這些人共事，不管多苦多累，實在是一件值得感恩的幸事！

七、防不勝防的各種事故

Mirra機器驗收，STI和ILD的製程驗收，生產線上每一道工序過關，我都駕輕就熟了。下一個挑戰是什麼呢？Excursion！

查了一下百度，這個詞的意思字典里居然沒有。Excursion指的是事故，它不是人為造成的問題，而是生產過程中發生的來歷不明的各種問題。在我剛剛把製程的頭緒理得差不多的時候，一個簡單的問題出現了：Mirra研磨頭的可靠性出了問題，晶圓弄不好就會掉下來，導致破碎。破了一片晶圓已經是大事兒了。破片之後換Pad（研磨墊），預備研磨墊能夠用於生產的時間至少要3到4個小時！這在平時，至少是幾萬美金的浪費。而到了機台不夠用的緊要關頭，那給全廠帶來的可能是上百萬美元的損失。

這個問題本來是設備工程師的事兒，並不在我的職責範圍之內。但是我們的設備工程師，是一個絕佳的問題二傳手。只要一出問題，就打電話給應用材料的工程師，讓他們來解決。這一來，機器不就要等8個小時嗎？生產線的晶圓要通過啊！折騰了一個星期，還是沒有結果。縱使是從他們灣區總部飛來救援的工程師，也是一籌莫展。畢竟，這些事情過去從來沒有發生過！

我們製程工程師，真的是有苦說不出。因為只要一出事，他們就來做例行「搶救」，測氣壓、換零件、還有測試研磨頭上不同的橡皮膜。這些補丁，不僅沒有改善，反而因為生產線上的停頓而顯得越來越嚴重。該換的都換了，沒有什麼改善，這究竟是怎麼回事？

終於，我實在看不下去了。我把所有發生問題的數據都一一核對（手動的記錄），沒有看出任何規律。但是既然能換的都換了，能查的都查了，還是那樣隨機，那問題一定是出在研磨頭上。因為數據告訴我，不出問題的研磨頭，一直都不出問題。

我把我的想法和Chi-hwa說，他說，那你就負責吧。那個設備工程師還好說，不再會覺得我搶了他的工作，因為這些天來他一直處在煎熬之中，我願意幫忙，他正好求之不得。我沒有信心的是和生產線上的技工溝通，我和他們不熟，不擅長與他們溝通，剛開始對設備和零件的名稱我也說不上來。

這下好，我不僅白天看他們完成每一個步驟，晚上吃完飯以後還要從家裡來工廠，看他們如何組裝研磨頭。幾次下來，我們實施的第一個措施是，只允許資深技工組裝研磨頭，每組10個技工里，挑選3個人專門就干這個活。

果然，晶圓掉片率急劇下降。我們找到原因了！設備工程師和應用材料馬上跟進，不再用傳統的螺絲扳手擰螺絲，而是規定了每一種螺絲擰緊的力矩。結果，一個困擾我們的問題就這樣輕而易舉地解決了。我和技工的關係因為這一次的合作也得到了質的飛躍。

類似的問題在生產線上是家常便飯。只要嘗試幾次後搞不定的問題，最後都落到了我的頭上，那一年，我基本上是變成了Excursion Engineer，而不是Process Engineer。

我的這個能力是從何而來的呢？除了喜歡研究數據，愛動腦筋的自身因素外，不能不提到我的父親。他在造紙行業就有這種只要眼到，問題就無處隱身的能力。而且他提出的解決方案大都是遠離經院學派，弄幾副「草藥」就能解決問題。沒有想到的是，如今在學米屋，我對待厭學的小學生，也有了這種本領。當朋友問我是不是做教育時，我一概回答不是。我做的是學習習慣的培養，學習能力的診斷與提高。

再舉一個小問題的例子。任何批次處理的晶圓，都有第一片晶圓的問題（first wafer effect）。只要在標準範圍內，沒有人會去搭理。有一次我比較有空，注意到了這個問題。這究竟是什麼原因呢？我就帶著這個問題去看第一片問題究竟是如何被處理的。不看不知道，一看原因就一目了然了。原來，第一片晶圓開始時，Slurry（研磨液）管子里流出的有點稀。而後續的晶圓沒有這種情況。所以我們的工藝就增加了一段空留Slurry的時間。果然，雖然還有差異，但問題大大減小。

這樣的小問題處理了許多，我一般最多只在周報里提一下。99年寫年終總結時，Chi-hwa已經是我老闆的老闆了。我請他幫我改改我的總結。他第二天就過來對我說，你要把這些問題的貢獻量化。在別人嘴裡，都是說，要敢於吹噓自己，在Chi-hwa那裡，只是「量化」，沒有一個多餘的字。

呵呵，對只懂得看分數的中國家長，我如何量化從厭學到有學習興趣？分數越來越高，但厭學程度也隨之增加，這樣的學習有意義嗎？這仍是一個世界級難題啊。

回過頭看，我當時不會量化自己的貢獻，根本原因，是沒有整體觀和大局觀。別人聊天時經常說的是，要去Litho、Integration等重要崗位，我基本上是把它當成耳旁風，覺得這樣已經很好了。而且，我後來跟技工的關係非常鐵，他們知道我會為他們考慮，跟我做革新或驗收，能夠又快又好，而不是累而無功。說實話，在這種工作環境下我還是挺滿足的，不會去想什麼彎道超車之類的事兒。

八、背水一戰

就這樣忙前忙後地干到了99年4月。在每年提薪後的例行溝通時，我問我的老闆Joe，我什麼時候可能升一級。他直言不諱地回答說，你管的是一個相對輕鬆的工段，沒有什麼可見度，明年也希望不大。我覺得也挺在理，就沒有再往心裡去了。Excursion解決了不少，但都是沒有辦法量化的。隨它去吧。

5月31日，生產線上出了一點小問題。STI Polish的晶圓發現了幾道劃痕，影響不知道有多大，整個生產線因此停了（Line Down）。負責STI的那個以色列工程師剛好又在夏威夷度假，Joe讓我代管一下，這之前是他自己兼管的，因為Joe是那個人的師傅。沒想到，問題比發現時要嚴重得多，每一個Lot都有幾片晶圓出現劃痕，劃痕的程度長短各異，完全不知道是什麼原因。

我幾乎天天守在生產線上，拿出渾身解數，就是找不到原因。8日，那位以色列工程師回來了，我準備交還給他。沒想到Joe對我說，既然你已經開始了，就繼續管吧。呵呵，STI平時不給我管，問題出來了，我就成ICU醫生了。

類似的問題過去從來沒有發生過，STI劃痕的數據過去也沒有收集過，影響還這麼嚴重，到底是什麼原因造成的？最有可能的原因當然是Slurry（研磨劑），以往我們每半年做Slurry管道維護時，經常是因為劃痕而無法恢復生產。我們做了許多實驗，沒有結果。也檢查了腦力激蕩能夠想到的各種原因，做了無數個測試，都沒有能夠找到原因。到了6月24號，有劃痕的產品到了終點，完成了測試，良率和eTest數據與沒有劃痕的晶圓沒有什麼區別，我才終於鬆了一口氣。在這過去的三個多星期里，我沒有睡一個好覺，安心地吃一頓好飯，7天24小時，隨時會被叫到廠里，給出停機還是繼續開機的判斷。更為奇怪的是，這時候劃痕問題也不知不覺的消失了。

就在我們把劃痕的標準適度放鬆但仍然繼續監控的時候，從D2（CTD）傳來了一個令人興奮的消息，他們的Poly Polish也出現了類似的問題，而且，他們找到了劃痕的原因，研磨墊出了問題。我們馬上和生產研磨墊的廠商聯繫，他們似乎早已經準備好了，建議我們某個批次到某個批次的研磨墊暫時不要使用。

把應急措施都做完以後，我們進入了問題的解決階段。我至今仍然記得Joe在電話會議上對那家公司的副總和數位總監所說的話：你們的問題導致了我們的工廠四個星期無法正常生產和研發。而我們下游，有兩個廠等著我們做技術交接和生產。保守的估計，你們的問題給我們造成了四千萬美元的損失。

Joe的態度和語氣，是我認識他將近三年以來第一次這麼嚴肅。作為TD的一個小組長，僅僅管著5到6個工程師，對研磨墊公司副總和總監說話的口氣和氣勢，讓我覺得自己目光短淺，只知道忙著解決問題，沒有理解我自己工作的價值和意義。呵呵，明年的總結應該好寫了！（註：這段話是事發19年後的調侃而已，不要當真）

會議決定，由我11日飛去他們在特拉華州的工廠，聽取他們的彙報，檢查他們存在的問題，並拿出解決和根除問題的方案。

說實話，我當時被Joe說話的口氣震暈了，更被這個決定弄懵了。我一個負責ILD0的小小製程工程師，要負責這麼多的事？說實在的，Pad是不是「罪魁禍首」，當時我們手頭沒有任何數據，能夠證明一定是他們的問題。

於是，我的工作內容突然變了，我要代表英特爾TD去一家公司，幫助他們解決問題。我仍然清晰地記得，7月10日下午四點多，我在公司準備完材料後，迎著美麗的夕陽開車回家，打電話給Joe，「我能不能給他們看我們的劃痕圖啊」。「要的，要的，要讓他們知道問題的嚴重！」這個電話說明，我當時心裡沒有任何章法，因為我從來沒有和外面的公司打過交道，更沒有單獨處理過這樣大的一件事。

7月11日星期天一大早，我就從西海岸的俄勒岡飛到了東海岸的特拉華。周一一大早就去了那家公司。他們來參加會議的是一個副總，三個總監，規模相當高。後來才知道，出席會議的人中沒有廠長，因為一周前已經被解職了。

我簡明扼要地講述了我們發現的問題和所處的困境，因為我講了太多次，早就能夠倒背如流，不到20分鐘就講完了。他們就開始把他們的流程一一介紹，然後含蓄地講到了他們的問題。我們使用的所有問題研磨墊，是在三月份生產的，而那時候，他們的工廠正在擴大裝修。裝修施工的時候，他們依然正常生產，施工的地方，離生產的地方只有50米左右。他們採取的防範措施，就是在中間隔了一個布簾。呵呵，裝修的塵埃，飄落到了研磨墊里，就像在柏油馬路的柏油里嵌入鐵釘，能不出問題嗎？

原來如此！

0.18微米的半導體工藝，其研磨墊，就是在這樣的環境中生產的？這個公司搞研發的博士們，以及平時口若懸河的總監和副總，甚至英特爾自身管材料部門的資深經理們，怎麼可能讓這麼低級的錯誤發生？打一個不恰當的比喻，這就像把地溝油食品端上了國宴的餐桌！

這就是事實，也是我參加工作後最痛苦的一段親身經歷。解釋CMP是半導體生產工藝中最不成熟的工藝，沒有比這個例子更貼切的了。

原因找到了：我們生產晶圓是在超凈車間，他們生產研磨墊就在普通的空間。這還不夠，他們施工的時候，沒有採取有效地防範措施，把大劑量的粉塵灌進了研磨墊，造成了我們的巨大損失。從那以後，我不再相信邏輯了。什麼事情，都需要實證！

吃中飯時，他們做研發的總監一個勁兒地對我解釋說，他們的母公司原來是生產衣服染料的，對半導體行業沒有經驗。以前他們說的話，母公司領導不重視，這一次事故，應該讓領導們開始認識到研磨墊是電子行業的精密原件了。

下午，我們一起審核為了避免類似問題應該採取什麼措施。他們為了表明他們的決心與誠意，真的是下了大血本。以前一百片研磨墊留一到三片研磨墊備份，現在每十塊就留一塊。原來是肉眼在燈光下檢查，現在要增加幾種方法同時檢查。最讓他們心疼的是，他們有一台簡陋的CMP機器，以前只用於研發。現在對每一個批次的研磨墊，都要用晶圓測試。研發總監對我說，對英特爾，做這件事算不了什麼，對我們來說，是在磨金子啊。是啊，他們要買晶圓，要買研磨劑，把這作為大規模生產的檢測手段，這樣做真的是無法想像。但為了表示自己的重視程度和決心，他們不得不這麼做。而我呢，為了幫助他們吸取教訓，煞有介事地肯定了他們這樣做的積極意義。

其實，他們生產的研磨墊，在相當一段時間內，在生產線上我們都會在換研磨墊時嚴加防範的。他們這樣做，象徵意義大於實際的作用。但為了讓他們吸取教訓，這個學費是必須有他們來付的。

回到TD後，我在質量會議上給了一個簡單明了的報告，這是我第一次，也是唯一的一次在TD質量會議上做報告（因為一般去的人都是因為自己闖了禍才去彙報的，我在TD三年半，沒有闖過一次禍）。彙報簡單而順利：

1） 找到了問題的原因：三月份施工

2） 問題的原因已經不存在了；而且工廠及員工的新製造標準已經建立並實施，可以防範任何類似問題導致的不良後果

3） 在未來的三個月里，生產廠家仍然處於一級戒備狀態，確保不會因為施工以外的其他原因給我們帶來任何麻煩

4） 我們生產線上也增加了新的監控手段，有了關於劃痕的通過標準；英特爾的材料部門則會定期檢查他們

5） 一個月以後他們的高層還會來英特爾做一次彙報

一個月以後，他們的兩個副總，兩個總監要來TD彙報。我馬上找到我們部門的領導Jerry Marcyk，當初雇我到TD是他拍的板。說需要他的半個小時和要來的高管握握手。他非常高興地對我說，「Of course. I will be there. Changnian, you did a great job.」

五月底事故發生後的一個多月里天天上班，天天睡覺不到五個小時的疲乏感，以及兩個多月和方方面面打交道的操心費神，都因為領導這一句簡單的話和切實的行動支持，轉化成了一種個人的滿足感與自豪感。這種自豪感和Chi-hwa最初說的那句「新工程師的價值是負的」有關。我第一次覺得，從今以後，我和英特爾的關係，應該不再是負的價值了。而且，我終於對得起當初給我發的三個月的$250獎金了。

在國內的傳統文化里，很可能就像現在家長對孩子一樣，質問手下你為什麼沒有做得更好？對一線的工作人員缺乏尊重，是我們管理上的根本缺陷。什麼時候這一切改變了，我們的半導體工業才可能趕超。否則，一個個事故襲擊過來，沒有哪個企業能夠生存下去！大規模生產，需要的是各部門的精誠合作，包括上下游不同公司的合作。

九、結語

雖然只有不到3個月，這一次事故的經歷，就像自己行過了一次死蔭的幽谷，是我人生中經歷的一次重大考驗。因著自己的感恩與敬畏之心，我沒有退卻，而是通過和同事與同行們一起努力合作，使問題得到了圓滿的解決。我自己的個人能力，也因為這次事故而大大提升。

有人說，半導體行業，就是一年之後有一半的人堅持不下去而倒下去的行業。我自己做了13年半導體後轉行創業，現在記下自己當年起步的經歷，或許能夠給現在步入職場的年輕人有一些幫助，也作為燕園學子給我的母校北京大學120年校慶一個交代。

2018.5.2 初稿 - 2018.7.1 第5稿

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