Q:一个芯片里有上亿个晶体管，再好的工艺也不可能全都不出问题吧？要是其中坏了一两个，芯片还能工作吗？怎么保证不影响整体功能？
A:有关芯片的生产，测试和可靠性，一张晶圆上几百个芯片，上亿个晶体管，一个坏的都没有，那是不可能的，生产中各种defect (缺陷）是无法避免的，像光刻，沉积，这些敏感的工艺就不说了，哪怕是最后划片也就是把芯片从晶圆上切下来，都有可能传导裂缝或者金属飞溅，造成器件的损坏，所以一张硅片实际产出多少枚可用的芯片，是业界一个重要的指标，也就是我们最常说的良率，通常一个工艺越新，制程步骤越多，良率就越差，报废芯片的占比以及芯片上晶体管出问题的概率就越高，像三星5纳米工艺刚出来的时候，良率远低于50%，那一半多的手机芯片，做出来直接就扔了，所以芯片厂里招这么多工艺，设备和良率工程师，就是在研究怎么把良率搞上去，成本才能降下来，台积电的5纳米一开始，良率也只有百分之三十几，现在据说有80%+了，所以如果你从生产的角度来衡量工艺的好坏，那90纳米，180纳米，130纳米这样的成熟工艺是最好的，器件结构也简单，步骤也不多，良率超过98%，99%非常轻松，但就一张芯片而言，怎样才能保证失效的晶体管不影响它的功能和使用呢？
这个其实可以单独做一期视频来讲，这里可以简单说一下。首先，并非每一个坏了的晶体管都会影响系统功能，逻辑电路确实比较敏感，但想缓存这样的存储单元是有一定冗余的，少量损坏可以拿备胎去补上，还有一些晶体管，比如用于DFT（Design for Test),纯粹就是为了测试而生的，实际使用中根本不再需要它们，坏了就坏了，而且聪明的厂家还会把芯片分级别卖给你，比如8核CPU，如果有一些关键晶体管挂了，导致有一个核不能用，那就把它直接禁了，8核当6核卖，i7变i5,换个标签就解决了，另外芯片上的器件出了毛病，不一定是生产来背锅，可能设计，验证有问题，测试，质管不到位，因此芯片在进fab量产之前，就要经过无数轮验证，有钱的话还会做几次预流片，然后到post-silicon,也就是进芯片厂生产包括封装前后，还有很多轮测试和筛选，等到通过终测（Final Test),卖到客户手上，有问题的早就摘出去了，
像可靠性很高的车用或者军用芯片，在设计阶段是会多留一些冗余和补偿，确保少数晶体管失效不会传递到系统层面，这个倒不是为了预防生产问题，而是芯片在运行中，暴毙一两个管子也很有可能，要看器件材料和使用环境，毕竟芯片也是有寿命会老化的，但它又不像人体一样，能自我修复，目前一些航天级别的芯片确实有这方面的研究，但卖给你的肯定没有，一个晶体管，烧了就是烧了，不能再长一个新的出来，所以最多设计的时候我们留一些冗余，比如芯片造好之后，发现某些特性和spec对不上，那可以试着通过trimming,去微调一下，trimming不是给鱼缸剪草，简单说就是给芯片事先设计了几个备胎，比如弄几个保险丝和薄膜电阻，必要的时候熔断，或者激光打一下，来调整芯片上的一些参数，要是连这都救不活的话，那重新设计重新流片贝，损失个几百万，对于芯片公司来说非常正常，大厂里面最宝贵的工艺经验就是用钱烧出来的，像我们不报销几批mask(光掩膜），都不好意思说自己是资深工程师。
Q：非接触式光刻怎么样解决衍射问题？
A: 只要是光学光刻衍射极限就是光的物理现象，是没办法解决的，只能想办法改善，除非你彻底换个技术路线，比如纳米压印之类，但是目前主流的光刻技术要想刻出更小的芯片，要么缩小光源波长，把紫外光源换成深紫外光（DUV），极紫外光（EUV）X光，要么就是用一些工程学上的骚操作，比如多重曝光之术，把一份掩膜板分成好几分，水遁，水浸没之术，召唤超纯水，来改变光源的等效波长，还有土遁，侧墙转移之术，利用光刻胶和沉积来造墙等等，当然这些高级的制程招数，以后都会交给你们。
Q:我是今年夏准备进入半导体行业，请问fab厂的PE有发展的吗？是青春饭吗？
A:工艺工程师当然有发展的，但具体取决于岗位的重要性，公司的技术实力和你个人的职业规划，每年是有很多同学进厂做工艺，但同时也有很多人提桶跑路，因为厂里的工作环境确实比较辛苦，又闷又吵，穿着全套无尘服挺窒息的，然后抽烟，吃零食，摸鱼，玩手机都得出去，但有一说一，如果在核心研发岗的话是能学到很多东西的，尤其像先进制程的光刻，干刻（干法刻蚀）这些，活确实很累，不过要能成为这个模块的技术专家，未来还是很吃香的，另外如果不想走技术路线，也可以趁着在fab的时候，多积累一下整条产线上经验，这个在外面是学不到的，之后也能出来做做管理呀，规划之类的，反正我知道有大厂的CEO，是PE出身，不知道这么画饼，你满不满意？如果你的职业规划只是把PE当作一个跳板，想以后转器件，测试这些离设计端更进一些的岗位，最好不要去纯代工厂的fab,去IDM会更好一点，因为他们从设计一路做到生产，你在里面就能接触到更多其他岗位的同事和更前端的工作内容，至于青春饭，我觉得不是，工艺本身就是经验的积累，资深PE被年青人替代的概率很小，而且现在不光年轻人不愿意进厂，芯片厂也不愿意进人，毕竟人对于工艺制程来说，就是一个行走的污染源，所以未来fab的总体趋势是要用自动化来取代人工，操作员倒是可能会被机器人取代，但研发的PE还不会，因为机器人现在还不会写recipe(制程配方）和8D（报告）。
Q: 今年刚上岸集成电路硕士，导师方向是做模拟射频IC设计的，因为我是半跨考的，请大致介绍下方向，就业状况，以及发展潜力。
A: 射频IC可以按应用分类，比如消费电子品的手机路由器，或者像汽车导航，毫米波雷达这种，还有航天通信等很多行业都是有需求的，如果按照射频工程师的职责分类，就有研发，测试，应用以及系统架构等等，至于具体的就业状况和发展前景，我们留到下期再说，因为确实很多人还不了解芯片有哪些分类，从设计到落地，需要哪些工程师参与，再加上半导体岗位细分度很高，很多业内的同仁其实也是熟悉自己负责的部分，所以我近期打算做一个芯片职场系列科普，会请不同岗位的工程师和不同领域的技术大佬，做一些访谈交流，第一期就会把我的好兄弟，隔壁的射频老王抓过来，给你们讲讲电磁场与电磁波的故事，后面也可能会和科技区的其他UP主联动，敬请期待。
