【香港城市大學先進設計及系統工程學系專輯】
宏觀來說,半導體是對世界經濟政治其中一個影響力最大的龐大產業。現時以台灣(台積電)、韓國(三星)領先,美國僅次正急起直追,中國真正要趕上料需十年八載……超級大國之爭,竟然有讓香港加入競爭的缺口,人才更不乏優勢?
香港城市大學(下稱「城大」)先進設計及系統工程學系率先在本港開辦首個針對半導體製造的「理學碩士(智能半導體製造)」課程,其兼備學術和深厚業界經驗的教學團隊強調,本港與大灣區正全力投入半導體產業,《創新科技發展藍圖》中已列明半導體相關研究是未來香港在創科重點發展的角色!故可見的將來,本港培訓的畢業生成為半導體產業的一員,參與超級大國的產業競爭,並不是夢!


半導體的重要性是什麼?

「現在中美科技戰以半導體為中心,曾有計算指,每年在中國售賣手機所賺的錢,足夠建設一條青藏鐵路!單是以蘋果手機為例,每部售價約1,000美元,每賣出一部,蘋果可賺350美元,而製造晶片可賺150美元,做機殼只能賺幾塊美元。手機市場之大,要維持半導體領先,才能持續獲利。」——城大材料科學及工程學系、電機工程學系、先進設計及系統工程學系講座教授杜經寧教授
杜教授曾於美國IBM華生研究中心任職25年,並先後在英國劍橋大學當訪問學者、美國康乃爾大學及加州大學洛杉磯分校等任教,曾於台灣交通大學(為陽明交通大學的前身之一)的國際半導體產業學院當台積電講座教授數年,對於半導體工業的了解至深亦緊貼市場。
他指出,現時半導體的世界市場非常微妙,早於80年代,日本生產的晶片最強,現已開始落後;歐洲等大國如英國、法國、德國、俄羅斯等在半導體市場並沒地位。反而在亞洲,台灣和韓國佔着領先的地位,原因是什麼呢?「韓國三星獲全國全力支持發展,至於台灣的台積電是純代工,每年從世界各地蒐集了無數設計,能把半導體的潮流掌握在手中。」
中國發展半導體 人才知識有餘經驗不足
中國要追上呢?杜教授相信需要七、八年以上的時間,有兩大難題需要克服。
「其一是發展必備的光刻機的取得,要發展自然艱難。其二是中國有最好的物理學家、電機工程師,在半導體知識上並不落後,但關鍵是實務經驗。」他不諱言,中國半導體發展起步遲,缺少製造經驗。以美國為例,他們想大力發展半導體,人才和時間如何解決呢?「他們於今年初從台灣台積電聘請了約100名經驗豐富的工程師到美國亞利桑那州開拓市場。」他強調,這正是他與教學團隊致力為未來培養人才的目標所在。
半導體工業新機遇 本港具3D IC封裝技術優勢
中國需長時間趕上半導體市場,香港真的有能力加入競爭?

「半導體工業基本分為晶片技術(Chip technology)和封裝技術(Packaging technology)。晶片技術是二維、平面的,暫時研發層面遇到瓶頸,故業界逐步轉向封裝技術,把晶片疊起來,由平面變成立體,成為3D IC(三維晶片)。晶片技術牽涉到光刻等技術,短時間很難追上,但現時轉為先進封裝技術競賽,香港的機會就出現了。」——城大工學院副院長(國際化與企業協作)、先進設計及系統工程學系馮憲平教授
馮教授解釋,現時市場對3D IC的起步點相若,暫未有領先的國家或地區,香港正好迎來一個突然而來的機遇,本港人才也有機會在半導體工業跟大國競爭!
本港首個針對半導體專門課程
為培育本地的半導體人才,城大先進設計及系統工程學系率先開辦「理學碩士(智能半導體製造)」課程。來自台灣的馮教授以工業主導的台灣為例:「當地許多大學都設有半導體學院,專門訓練這方面人才;而半導體學院基本上都跟業界有連繫,部分師資來亦自業界,學生也能在工廠實習,成就了領先世界的重要因素。」他強調,香港要發展半導體,最需要的正是訓練具實務經驗的人才,以填補香港及大灣區的人才缺口。
教學團隊集學術與資深業界經驗
要成為半導體人才,可以選讀的相關課程並不多,內地也甚少有針對半導體製造的課程。「中國想開辦半導體生產課程也不容易,學術人才不難,但兼備業界經驗的師資卻不易找到。」
馮教授表示,城大的「理學碩士(智能半導體製造)」課程具有能媲美台灣的優良師資的優勢。「教授半導體生產,除了傳承學術知識之外,最重要是工業經驗。我們的教學團隊中,杜經寧教授具25年任職IBM的經驗;劉影夏博士在英特爾(Intel)任職3年;黃敬凱博士曾在台積電工作一段時間;我亦在台積電工作了約8年。每個人在學術的專長和工業界所累積的經驗都是十分寶貴的。」
課程獲本地、大灣區企業支持

另一優勢是課程獲本港的半導體產業及大灣區企業全力支持,能為學生提供實習機會又或將來就業上的支持等。馮教授深信陸續會有更多的大灣區企業為新一代提供實戰機會。
上述碩士課程適合對半導體行業感興趣或有意投身的人士報讀,旨在讓學生掌握智能和半導體製造行業的運作及相關專業技能,從過程控制及操作、電子和先進封裝技術、材料,以至相關可靠性科學和質量工程等方面都一一涉獵。



馮教授表示,課程設計以實踐為目標,學生需要進行不同的專題研習,讓他們學習與業界溝通合作,了解和為業界解決實際問題。另外,半導體研究需要的「無塵室」(Cleanroom),城大已積極興建中,料2024年年底可供學生使用,有助他們加快累積實戰經驗。
馮教授寄語有意報讀的同學,課程着重跨學科訓練,即使對半導體製造概念認識不多,但只要對這工業感興趣,願意多花點時間學習和了解,相信不難適應。
畢業生不愁出路 成「搶人才」目標
半導體是電子及電訊產品中最重要的元件,隨着互聯網、網絡及通訊系統,以及消費電子產品等方面發展一日千里,微電子產品在現代工業變得十分重要。
畢業生的就業出路方面,杜教授表示,半導體工業是一個既龐大又非常全球化的產業,充滿機會和可能性。「半導體是許多國家點名要發展的工業,幾乎所有工程跟科學的人才都需要吸納,如設備需要的機械系、電路設計需要的電機系、寫程式的電腦科學、製造所需的化工等,當然物理化學也非常需要。」
成為半導體製造業的一員,要視乎畢業生的興趣和專長,可以選擇投身設計、製造、封裝、質量和可靠性、供應鏈、研發、行政管理,以至開設初創企業等都不愁出路,透過這個碩士課程可以讓他們對半導體製造有更清晰和整體的概念,對日後發展有更多的選擇和優勢。

城大先進設計及系統工程學系助理教授黃敬凱博士指出,本港的產業鏈已逐漸形成,對人才的需求只會有增無減。「科技園公司位於元朗創新園的『微電子中心』(MEC)料明年或可投入運作;還有大灣區未來5至10年內,會有數十個晶圓廠(FAB)建成,都需要大量人才,故生力軍的前景十分樂觀。」
新一代本地培訓的畢業生會否成為「被搶」的人才呢?黃博士笑說:「幾乎是Everyday life!」

城大先進設計及系統工程學系助理教授劉影夏博士相信本港畢業生具有另一優勢:「許多市民也許不知道,香港有間半導體企業ASMPT,是全球化公司,據點設在青衣,可說是香港的本土企業。ASMPT主要業務是半導體封裝設備,在半導體封裝工業發揮着非常關鍵、帶動整個行業發展的角色,由本地訓練的畢業生可好好把握這個優勢。」
半導體工業應用潛力無限 創造更多可能性
世界對半導體的需求,只會愈趨殷切。馮教授強調,智慧城市是物聯網(IoT)的重要應用場域;還有要發展自動駕駛,便需要加裝很多感應器,這些都是半導體的應用。展望未來,他預料重點之一是半導體與生物醫學的結合。「例如面對人口老化,不少人患有慢性病,其中半導體的應用或可以幫助糖尿病人不用每天驗血,大大改善其生活質素,而半導體的應用相信在不同領域也會創造更多的可能性。」

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