【芯人物】江大白:晶圆厂风险的把控者

2019-05-21 09:26:32 admin 75

江大白,1981年生。中国科技大学本、硕、博。曾任新加坡台湾联华电子高级工程师,发明使光刻机曝光焦距精度提高的新方法。后任美国环球半导体先进制程研发部主任工程师,负责并完成40纳米工艺、TSV工艺的研发。2012年-2014年任正威国际集团董事长特别助理,负责半导体事业群。2014年任中用科技有限公司总经理,组建“超级玛丽”建筑智能语音交互系统研发团队。

创业五年,江大白几乎遍访了在中国落地的12吋晶圆厂。五年来的创业经历正在印证其创业之初的设想——“中国的半导体制造业会随着全球产业发展呈现蓬勃之势,厂务的安全、效率问题会在这一趋势中逐渐凸显

2014年,江大白在合肥成立中用科技有限公司,正式踏上创业之旅。一开始,我们就决定做晶圆厂、面板厂的智慧厂务系统。彼时,33岁的江大白已经先后在联电、格罗方德任职,拥有9年行业工作经验。行业里,大家一直都更关注晶圆厂的良率、投资等问题,反而忽视了厂务系统的安全、节能、效率问题。高端制造业的厂务系统集成、紧急应变系统、公共安全管理存在很大的缺口,中国的半导体制造业缺少这种企业。根据行业经验做出的判断,中用科技踏上了这条颇有远见的征途。

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1.想要的江湖

专注于智慧厂务的创业,对江大白而言,更像是一场迟到的学以致用

1997年,江大白考入中国科技大学热安全工程专业。本科阶段,江大白在核心期刊发表文章《中国火灾与社会经济因素的关系》,率先通过研究得出了中国的火灾形势在经济越发达的地方越严重、并且随着经济的发展更趋严重的结论,该结论被之后的火灾研究文章广泛引用。

不过,毕业之后,江大白却进入了大学考试从未及格过的集成电路专业。2005年,江大白赴新加坡参加第一份工作,在联华电子任职高级工程师。在付出大量的时间精力去学习、适应之后,不甘寂寞的江大白发明了新的光刻机曝光精度检测方法,该发明同时获得了美国、中国大陆、中国台湾的专利授权。2006年,刚入职一年、25岁的江大白还登上KLAYMS峰会就这一发明做报告。在联电工作的四年半中,江大白收获了来自同事、公司、行业的认可。

2009年,江大白加入格罗方德先进制程研发部,成为格罗方德最年轻的主任工程师,负责开发40nm及TSV工艺光刻部分。此时,江大白已经越来越明显的感觉到,“持续二十年每天朝九晚五对着电脑的程式化工作”并不是自己想要的职业生涯。

2011年,江大白拿到德国申根准备前去格罗方德德国分公司。就在此时,财富500强正威国际集团开始布局半导体业务,这是一个可以在国内负责半导体项目运作的机会,江大白毫不犹豫选择了后者。20138月,由江大白负责,正威国际集团收购了三星的半导体五厂。

2013年,《集成电路产业推进纲要》尚未出台、大基金仍在酝酿,紫光、CEC等集团已在春江水暖之际掀起半导体产业的并购热潮。

虽然当时中国半导体产业很薄弱,但肯定会有很多半导体企业陆续落地、崛起,整个半导体相关的产业链、供应链生态也会逐渐建立,江大白意识到,自己做点事的机会来了。

20145月,江大白回到合肥创业,虽已毕业多年,但这里依然有他自己的江湖

十年前的2004年,正在读硕士的江大白曾经拉着志同道合的同学创办了中科大台球协会,并出任第一任会长;十年后,江大白又拉来中科大校友一起创业,中用科技的5名创业成员中,有3人来自中科大。

2.晶圆厂的墨菲定律

在拥有唯一国家级火灾科学重点实验室的中科大,为晶圆厂、面板厂提供智慧厂务服务是一个非常容易得到认可的创业点,这是一个非常大的市场,中国在高端制造业灾害防治上的短板非常明显。

虽然中国的半导体制造业才刚刚起步,但事故和灾害已经逐渐显现。20139月,无锡海力士发生连环爆炸及火灾,火灾发生后,全球内存紧缺,价格暴涨42%

火灾不仅影响了半导体行业,还重创了中国保险业。此次火灾保险估损约9亿美元,是我国保险史上最大的单一事故损失,也是世界保险史上仅次于“911”事件的单一事故企财险最大赔案。仅此一案,就导致全国行业企财险整体亏损。此后,保险行业重新评估了高风险、高保额、高易损性的半导体制造业,认为国内未来很有可能出现损失超过海力士的赔案

根据我国台湾地区在1994-2004年统计数据,台湾地区晶圆厂每年约发生4次火灾,每次损失合2500万美元。而现在,随着制造工艺提升,损失额度已远超此前数字。

而除了火灾之外,断电每次也会造成数千万元的损失,气体泄漏更是严重危害员工身体健康。201811月,韩国三星正式向员工发布道歉声明,在三星半导体、面板厂,因气体泄漏受健康影响的员工达到上千人,其中320人患有癌症、118人去世,受害员工进行了长达十一年的申诉。

虽然各大晶圆厂不断对系统进行改进、补救,但近几年中,三星、海力士、台积电、格芯、世界先进等晶圆厂依然不断上演断电、泄露、火灾、污染等生产事故,而且事故频率愈发频繁。火灾、泄露、断电,就如同晶圆厂的墨菲定律,有可能出现的灾害总会发生。

3.晶圆厂的传承

所有制造业的先进理念,几乎都是在晶圆厂最先实现的。江大白向记者介绍,二十年前,晶圆厂就开始采用物联网技术;今天很多工厂的自动化水平,还赶不上二十年前的晶圆厂;业内倡导的工业4.0,其实在晶圆厂早已实现。所有的先进制造理念,都是为了尽可能在复杂的工序中减少人员操作环节,提高安全与效率。

不过,在整个晶圆厂中,设计供水、供热、气体管道、电力、空调系统等等在内的厂务系统反而被相对忽略,成为晶圆厂的短板。

晶圆厂对于灾害防治,其实也有严密的预案,有详细的SOP(标准作业流程),但灾害发生时,上百条SOP却很难靠人力响应。江大白介绍,所以,我们已经开始把SOP写入到FMCS(厂务监控系统)中,逐渐实现智慧厂务,这一点台湾的晶圆厂已经做的比较成熟了,并且逐渐在业内开始普及。

而中用科技在智慧厂务上的创新在于,引入了全新的网格风险树。江大白表示:以前,美国NASA在航天飞机、火箭的风险管理上提出了这种风险评估办法。通过对各个控制点数据进行收集、分析,在一个可视化屏幕上呈现并实时更新每个网格区域的风险系数。

建立网格风险树的第一步,是对晶圆厂的水、电、气、化等系统进行数据采集,为此,中用科技开发了几乎兼容所有协议的“LINKA物联网网关;其后,来自台湾、科大校友等从事人工智能开发的创始团队又耗时一年多时间针对厂务系统开发了人工智能算法。

江大白向记者介绍:以前,晶圆厂的厂务监控室需要十几个人盯着十几台电脑,现在只需要一个人就能够管理全厂,并且可以通过语音控制摄像头进行细节巡视;一个晶圆厂可以划分为10万个网格,根据可燃物、存放气体、温度、外来人员、施工细节等等多种参数判断出区域风险系数,通过不同的颜色进行预警。5-10分钟更新一次,这样可以把风险扼杀在摇篮里。

目前,安徽省第一家12吋晶圆厂——合肥晶合已经采用了这套风控系统,中用科技提供了CCTV、门禁、报警、停车场、无尘室管理等在内的全系统整合、语音控制等功能。除晶合之外,中用科技还正在为另外5家高端制造企业提供整体风控方案设计。2018年,成立四年的中用科技已经实现3000万元年收入。

晶圆厂正在成为一个越来越复杂、拥有数十万控制点的建筑系统。但国内很多公司、地方政府还是把晶圆厂当成一般的厂房,认为七通一平就足够了,这种理念会给晶圆厂的发展带来非常大的挑战。发展晶圆厂,需要重视、建立传承。创业五年,在晶圆厂风控领域,江大白找到了自己的江湖,开始建立传承。

本报道转载自集微网

       文/陈宝亮     校对/范蓉