绝缘体

蒋尚义忆台积电往事中

发布时间:2022/10/6 14:14:08   
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作者

DouglasFairbairn

编译

杨玉科

编辑

Jane

出品

帮宁工作室(gbngzs)

▍谈张忠谋的工作秘诀

张忠谋亲自找您了吗?

(笑)那时候我根本就不认识他。当时张忠谋是(台积电)董事长,还有一位总经理Dr.F.C.Tseng,我不是很了解他。

我不太认识他(张忠谋),只在会议上见过他几次,仅此而已。后来有一天下午,我下班回来,当时是这里(美国西部)时间下午5点,台湾时间早上8点。我刚下班回家,就接到一个人打来的电话。

有趣的是,我和他不算认识。他说,我们有一个研发副总裁的空缺,你来和我们一起工作吧,你的工资是……你的职责是……还有签约奖金。

我不需要面试,这算是一份offer。

他告诉您要做什么吗?他们想让您做什么?

研发副总裁。是的,就这么直截了当。

当时台积电创办几年了?这是年的事吧?

年。

台积电是哪一年创办的?

年。

所以,当时台积电10岁了。

是的。我接到那个电话后,回复说,哦,不了,非常感谢,但我从没想过要去中国台湾。那是年,当时我50岁,我认为台积电是一家非常小的公司,可能不太稳定。当然,我还要还贷款,还要支付孩子们的学费。

如果我接受了台积电的工作,如果发生了什么意料之外的事情,我将面临很难快速找到工作的现实。所以我说,谢谢,我的孩子们都在加州长大,所以……我的第一反应是拒绝。后来,我们聊了半年时间,我最终决定加入台积电。

做这样的决定,您和家人都要搬到中国台湾吗,还是等孩子们更大一些?

这些年来,我一直独自一人在中国台湾。

天哪!

我的家人一直在美国加州。是的。

您搬到台湾时,孩子们多大?

事实上,我最小的孩子刚刚升入大学。当我搬到中国台湾时,我的女儿刚高中毕业,她被斯坦福大学录取了,所以他们算是长大了。

最后一点,从更现实的角度来看,很不幸的是,这份工作就是这样,而我又是一个为了乐趣而工作的人。有人为了衣食而工作,对吧?你必须考虑到现实的部分,这份工作能够作为保障,当时我确实对台积电的工作没有安全感。

是的。

所以,我才没有接受。惠普公司则截然不同,它有很好的工作保障。最后,您知道,那个人联系我,他告诉我,我的签约奖金是台积电的股份。

哦,股份。

是的,免费给我的。有一天他问我,你知道台积电的股价是多少吗?我不知道,他就告诉了我。我做了一个简单的计算,这些股票将在我加入公司的那一天被授予。

没有待权期?

没有。直接给我总数。后来我被说服了。“哦,我没有意识到……”根据台积电的市场股价和他们给我的股份,如果我按照惠普当时给我的工资,我即便在惠普工作到65岁,也没有台积电的股份多。从财务角度看,我真的没有任何风险,所以,我加入了台积电。

哦,是薪水保障。

但是后来,事实上,这些金融报酬越来越值钱。

从您所描述的惠普环境中,更多地以研发为导向,一些项目没有完结等,您来到了一个非常不同的环境。

是的。

除了台积电的新环境,在您离开的时间里,中国台湾也发生了很大变化吧?

是的。

我猜这期间您一定无数次地往返吧,比如探亲或处理其他事情等。年您来到美国,什么时候离开的?

从到年,在美国待了差不多30年。

期间您去过中国台湾很多次吗?

没有多少次,只有几次,大概两到三次。所以,我确实经历了这种逆向文化的冲击。我直接向张忠谋汇报,他对员工期望很高。为他工作几年后,我开始意识到,在台积电的那段期间,我工作时间非常长:通常会在晚上9点或10点回家,因为我没有家人。

没有家人在这里(中国台湾)。

是的。然后我开始意识到,他每天六点回家,他要承担的责任比我多得多。我只负责研发,他负责生产、销售、营销、政府关系、媒体和客户,这些都需要他负责。

为什么他每天6点就可以回家?我开始挖掘他的秘诀。如果他让你做一个报告,他会寄予很高的期望。他希望你告诉他,你所负责领的域最重要的他还不知情的事情,这是他的期望。你大概有30分钟汇报时间。

作为一名工程师,当我输出论文时,我是这样接受训练的:我开始汇报,这是问题,这是我的实践,这是我的解决方法,这是数据,这是我的理解,这是我的结论。

如果你以这种方式向他汇报,那你就有大麻烦了。他对这种方式完全没有耐心,因此,你必须反向操作。你要告诉他,这是结果。他说,哦,然后思考。我的30分钟汇报就已经完成一大半了。他会很有耐心地听你讲细节。

明白了(笑)。

这时候他会对你很好,而且非常非常有耐心,因为他的30分钟汇报已经有结果了,他已经得到想要的信息。

但如果你用另一种方式汇报,5分钟之内他得不到要点,在剩下的25分钟里,你真的会很难。他会把你撕碎,他会责怪你,他会批评这一切,他会撕掉你的文件,让你滚出去(笑)。

您花了多长时间想明白了这个问题?

大概四五年吧,但我和很多同事分享过。

您告诉别人如何配合张忠谋的秘诀了吗?

是的是的,我让这些小麻烦消失了。

▍谈0.25微米、0.18微米研发故事

当您加入台积电时,台积电还不是技术领域的领导者,对吧?当您离开时,全世界都把台积电视为世界上最先进的半导体技术公司,这期间您做了什么?

当我加入台积电时,我们给国际电子器件会议(IEDM)发一篇论文,人们根本都不会去看。他们心里想,台积电发来的,呵呵。

但不同的是,当我离开台积电时,他们是这样说的:“如果这篇论文是台积电的,我们会直接接受它。”

无论它是什么,无论里面写了什么?

是的,这是唯一的区别。不,还有一点,我刚到台积电时,研发部门只有人,是个很小的团队。

整个公司还是研发部门?

研发部门,只有人,而且这些人也没什么经验。我的头衔是研发副总裁,但实际上,我就像个项目经理。我深入到所有细节,如何设计晶体管等,所有这些事情。那时候我理解的晶体管设计师,就是当你设计晶体管时,你要决定掺杂杂质分布曲线、氧化层厚度,给出阈值电压,给出最好的性能。

当他设计晶体管时,他只会随机选取一个点。“哦,好的。这符合我的所有要求。”他从不检核附近的点,因为你只能有一个工艺窗口。“如果这个点可行,可是如果你偏离了一点,就跌入悬崖,那么你就不应该选择那个点。”这只是一个例子,他们没有足够的经验。

我记得我7月6日加入台积电,不分昼夜地工作,包括每个周末,周六和周日。我住在离办公室几百米远的新竹科技园宿舍里,我很少离开科技园,除非去剪个头发,买些杂货。白天、晚上、周末、假期,我都在工作。我第一次和朋友去远足是10月25日,那是一个法定节假日。所以,三个半月里,我每天都在工作。

当时我们正在开发0.25微米技术,这项技术开发期间,他们更换了4位研发副总裁,我是第4位。他们换了3个项目经理,我是最后一个解决它的。我们确定了5个需要解决的主要技术问题。老实说,我确实利用我已经学到的一些知识来帮助解决一些技术问题。

是您在惠普的知识积累,还是?

是的,我在惠普学习到的(知识)。但我没有偷公司的任何文件,那是我的经历,我了解这些。

您的下属,他们也在这个时间工作吗?

大部分是。

每个人?

差不多。有一天晚上,我一个人在加班,我记得是一个周五晚上,大概凌晨1点半,我的电话响了。我不敢相信有人会在凌晨1点半给我打电话,但我还是决定接电话。是我妻子从美国打来的,当时我还在工作,她非常惊讶。

她想确认下您是否很乖,是吧(笑)?

我回家后。好吧,她人很好。回家后,我的电话录音收到了一条质问的留言:“凌晨1:30,你在哪儿?”

她认为您去参加派对了?

是的。我很幸运接到了电话,要知道那时候没有像现在这样的手机。如果我碰巧去了洗手间,或者开车回家,我就接不到那个电话。

那您就错过这个电话了。

是的。错过电话,我就没法解释了。

到0.25微米时,出现了停滞,听起来好像有麻烦了。

是的。我们发布了0.25微米技术,但不是那么完美,仍然有很多各种各样的问题。但我们努力应对挑战,最终我们还是把它发行了,直到下一代0.18微米,我们遇到了一些有趣的问题。

在金属互连中,有金属,有电解质,你用电解质隔离金属线。以前,所有的电解质都是二氧化硅,它是很好的绝缘体。人们开始意识到,想要减小电容,所以我必须减小K值。

需要低K值。

对。那时候,低K值已经开始被人看好。第一代低K值材料叫FSG,他们在二氧化硅中加入一些氟,K值会下降一点,所以,我们将FSG应用于0.25微米。

研究0.18微米时,有人想出了一个聪明的主意。我们制作与FSG非常相似的东西,但使用旋涂技术,不需要经过化学气相沉积。旋涂技术有两个优点:一是成本较低,如果他们把二氧化硅溶解在某种溶剂中,你就可以旋涂,这样更便宜。然后,烘烤它,在二氧化硅中蒸发这些溶剂,二氧化硅会留在晶圆上。

另一个优点是它表面更平。他们从旋涂玻璃中提取了这种新材料,叫做HSQ。我们测试了它,一切都很好。所以,我们用HSQ代替FSG,这是伟大的。我们必须做一些可靠性鉴定。

是的,当然。

生产通过了所有的标准。但当产量非常大的时候,我们开始遇到可靠性问题。在已经量产之后,我们在最后一刻发现了这个问题。到圣诞节时,我们马上把FSG切换了回去,所以,我们又不分昼夜地工作。圣诞节、新年和春节都没有休息。

我们一路努力,承受着巨大压力,终于成功了。它出来了,虽然有点晚,但很好。后来,我们发现德州仪器也有同样的经历,他们也曾使用HSQ,研发没问题,但当生产出问题后,就像我们有问题一样。

所以,我们并不孤单。这就是0.18微米的故事。

HSQ有什么问题?为什么在量产中失败了?

我认为这种旋涂材料,它的应力会不同。如果你在晶圆上进行化学气相沉积,确实会有应力问题,因为要高温下沉积,而你想要在低温下沉积,硅和氧化物,它们的热膨胀系数有些不同,所以会有一些应力。

但时间长了后,人们已经学会如何管控它。旋涂有一个不同的特性,不是温差,当加热到一个比CVD氧化物更低的温度,它会把溶剂赶走。但这种材料会以不同方式收缩,所以,之后也会有一些可靠性问题。

这样,您们又换回了FSG?

FSG是一种化学气相沉积氟掺杂玻璃。虽然我们又晚了,但我们解决了问题。正因为如此,我们的下一代非常幸运,我指的是0.15微米节点。很多其他公司都没有,但这并不重要。当我们开始0.13微米技术时,人们开始把铝换成铜。

IBM是铜金属的领头羊,他们拥有最悠久的铜技术发展史,在铜上研究了十多年。台积电在铜方面没有任何经验,当我们决定使用铜的时候,铜是一个故事,低K值材料是另一个故事。

IBM认为,低K值材料是一种叫做SILK的旋涂材料。IBM有一个研究联盟,有几家公司加入了这个联盟,比如三星、STMicro、联华电子等,但我们没有加入这个联盟。他们都使用低K值的旋涂材料,但我们决定使用CVD,AppliedMaterials公司制造的一种新的化学气相沉积技术,它们被称为黑钻石。

我们选择黑钻的原因很简单,因为0.18微米技术已经遭遇过旋涂的折磨,我不会再碰旋涂技术了。但他们没有经历这些,所以,我们非常非常幸运。由于IBM的失败,台积电成为世界上第一家,能够用铜和低K值材料运输制造晶圆的公司。

(他们失败)是因为旋涂技术?

是的。后来,他们发现了可靠性问题。

您从0.25微米开始,然后是0.18微米、0.15微米、0.13微米技术?

是的。

▍谈台积电转折点

您改变了台积电的文化吗?您有引进新人吗?是什么让台积电走上了一条不同的轨道?

0.13微米实际是台积电非常重要的节点,因为我们是世界上第一家提供铜和低K值材料制造晶圆的公司。我记得我当时说,哇,这家公司做到了。从那时起,人们开始注意到台积电。这可以说是台积电的一个转折点。

有一件事,您知道半导体制造技术协会(Sematech)吗?

知道。

台积电是这个协会的成员之一。在这个协会,我是台积电的董事代表。所有董事成员都来自德州仪器,来自IBM、英特尔、摩托罗拉、美国国家半导体、惠普等。他们都是我们的顾客。

他们派去Sematech的董事会成员,恰好也是供应链负责人。他们是我的主要客户,但在Sematech董事会,我们可以坐在一起,平等地讨论问题,一点不像我的甲方。因此,在这个平台上,我们能够——有时,我们能够更自由地交换一些信息。

有一次,在一次晚宴上,他们问我,“我们要花两年时间来培养一代新技术,你们为什么能在一年或一年半时间里完成?”“是否有客户向你们转让技术?”我告诉他,“绝对没有。”看他说话的方式,我想他可能暗示我们从客户那里偷技术。

我说,我来告诉你为什么?当我们开发一个节点时,基本会有一些学习周期:首先,进行一些模拟,接着有了一些想法,然后用晶片来验证。所以,根据模拟运行一组晶圆,会有一些分离。

晶圆经过晶圆厂出来,你测量它们、分析它们、试着改进,然后再运行一次。再来一次,再运行。所以,这是一个学习循环。那时大约需要6个学习周期,才能完成一代技术更新。当然,也有一些短的循环,而不是只有一个。

我说,我在晶圆厂研发晶圆比你快得多,因为我的研发工程师工作3班,而你只工作一班。你的研发晶圆一天运转8小时,我们一天24小时。所以,我的晶圆比你快3倍,即使你比我聪明两倍,我仍然可以打赢你。

这就是大家说的,更快的学习周期吧?

更快的学习周期。其实说三比一有点夸张,因为通常夜班不是很高效,只是这个理念。但我知道,台积电研发晶圆确实比惠普快得多,惠普并不是一个很好的标杆。

然后他们问我,你怎么能让研发工程师上夜班?我和他们开玩笑说,我可以和你们分享我认为的真正原因,我告诉他们,在中国台湾,我们都要服兵役。当你服兵役时,尤其是在接受基础训练时,你要为保障负责。

站好岗。

是的,站岗。凌晨2点-3点可能就轮到我了,而战友会在1点45分叫醒我。然后我起床,换衣服,戴头盔,拿步枪,2点过去,2点45分叫醒另一个人。所有工程师都经历过。我告诉他,现在轮到你了,不要抱怨。

很有趣的是,摩托罗拉的董事会成员,他的名字叫比尔·沃克,我不知道您是否认识他?

我不认识他。

他是个大块头。我后来才知道,他曾经是海军陆战队员。因为他是我的大客户之一,我通常一年去看望他一次。

我和销售经理一起去到他的办公室,他和一个供应链经理,我们4个人坐了下来。通常,比尔会给我们上一堂课,告诉我们做错了什么,我们的行为有多糟糕。我会做笔记。会议将持续一小时。

下一次我去看他,他们带我去了另一个房间,我觉得有点不一样。当他们打开门的时候,大约有20个人围在桌子周围。他负责摩托罗拉半导体的研发和制造,他说,“他们是我的研发团队和世界各地的杰出经理,我把他们召集到一起,我要你把同样的故事讲给他们听。”

(大家笑了)这就是我一直告诉他们的,但他们不听。

大家为什么要笑呢?

真正的答案是,老实说,我只是和你分享,我认为是文化。亚洲人更饥渴,因为生活更艰苦。所以,对我们来说,赚钱更重要。人们愿意牺牲自己的隐私,用私人生活来换取经济上的安全。

您就是这么做的,您搬到台湾,没有带妻子和家人?

是的,就是为了谋生。

▍谈台积电成为领导者的原因

一天工作22个小时。

我坚信这是台积电成功的重要原因之一,它的文化。如果设备停下来,因为设备折旧成本太高,就想让设备24小时运转。在美国,如果设备坏了,要等到第二天早上,人们8点来上班,可能9点去修。

但如果在凌晨两点,我们打一个电话给设备工程师,“你马上来。”他不会抱怨,他的妻子也不会抱怨。事情就是这样的。这起到很大作用。

有一次经历让我非常震惊,这是一个有趣的故事。年,台积电试图在俄勒冈州建立一个名为WaferTech的晶圆厂,这里运营很糟糕,远远落后于台积电晶圆厂。

这给他们带来各种各样的问题。有一天早上,负责制造的副总裁,他拿着20人的名单,一个接一个地把他们叫到办公室,每人十分钟。早去的人很错愕,因为他们从来没有和这个副总裁谈过。

你知道他要干什么吗?过了一会儿,这些人出来了。“哦,他为什么把你们叫到办公室?”台积电想把他们派到美国WaferTech工作两年。“你们回去申请签证,拿护照,3周后准备好。”从中国台湾去美国。

天哪。从中国台湾调到美国,把那里的人搬过来。

是的。所以,他们调动了20个人,包括工厂经理,包括每个领域,工程领域和制造领域,制造主管,QRA,派出了整个团队,20个人。

每组都有人。

是的。他们就是这么做的。我观察着,3周后,20个人坐同一架飞机去美国,他们住在同一个地方。他们告诉我,每天早上这些人都拼车,他们有10辆车,开车上班回家。他们整改好了那个晶圆厂,在这段时间里。

我很震惊。因为在美国,他们不是这样做的。如果在惠普,如果在法国有委派任务,会有人查看人员库资料,“哦,这可能是一个候选人。”他的领导会试探他的态度。“哦,我们在那里有一份工作,非常有趣,这对公司来说非常重要。”

尝试说服他。

是的。“考虑一下吧?”两周后,“哦,你考虑过吗?嗯,很好。去和你的家人谈谈,看看效果如何。”一个月后,“哦,那里看起来不错,你去那里尝试尝试,然后回来。”一切都在继续。

再后来,“跟你老婆一起去,需要找房子。”直到夏天,你的孩子放假了,你6个月后才去那里。在台积电,是3周。

而且还是20个人,他们在俄勒冈待了多久?

两年。我认为有些人没有回来,他们决定留下来。我知道两个例子。一个人回来告诉他的同事,他说,公司想把我送到……他有两个孩子,他说,他真的不知道那里的生活是什么样的,真的不知道两年后还能不能回来。

他有自己的房子,不用抵押贷款,已经付清了。他说,他没时间处理这些事。这是一份签过字的信托契约,请帮我保管好。就在几个月前,台湾发生了一次非常大的地震,大约有两三千人伤亡。他说,你把房子卖了,所有的钱都捐给这个慈善机构。他说,公司希望我这么做,这是更重要的,其他一切都不重要。

另一个例子,晶圆厂经理,我碰巧和他很熟。他回来告诉他的秘书,我们要去美国做两年的工作。他住在台北,平日在新竹租房住。他回到台北的家,他对秘书说,他没有时间处理所有这些事情。他说,请你自行断水、断气、断电,并与房东协商违约金。

因为他要去美国?

他说,他没有时间处理房屋的事情,让他的秘书做这件事。他说,“还有,你已经为我工作了5年,每当你生日、新年、圣诞节的时候,我都想送你一份礼物。当你感到沮丧的时候,你就去吃一顿大餐或者给自己买一份礼物。”

在台湾,我们有一个银行账户,通常是一本小册子,在那个时候,你的签名不重要,用印章。这是我的存折,这是邮票,账户里有几百万台币。

他让他的秘书来处理这件事。同时,她可以去买一顿晚餐什么的,还可以给自己买礼物。是的。当公司想让你做什么事情时,你就去做吧,其他的都不重要,只管去做。这种精神无人能敌,这真的是——在我的脑海中,我非常非常震惊,但台积电后来没有那种精神了。

不再有那种精神了吗?

没有了。老一辈员工有这种承诺,但年轻员工没有,年轻人不再努力工作了。

(本文内容编译自ComputerHistoryMuseum,部分图片来自网络)



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