半导体存储器在第四次工业革命背后的科技发展中发挥着重要作用，如大数据、人工智能（AI, Artificial Intelligence）、物联网（IoT, Internet of Things）、智慧工厂和自动驾驶汽车等。因此，过去几年来，半导体存储器的重要性和需求与日俱增，并预计在未来迎来进一步增长，形成推动创新技术发展、突破现阶段能力基础的驱动力。为此，我们需要以创造性思维,引领半导体存储器的开发与规模化生产。
科技经过了数代演进与发展，引领我们取得今天的成果。名字源于转移电阻器（Transfer Resistor）的晶体管（Transistor）就是科技长期发展的结晶。1951年，JFET1 被发明出来；1958年，电阻器、电容器2 和晶体管被装入硅半导体电路中，标志着电子电路的诞生。随着IC3 在实践中的应用，半导体技术在20世纪60年代得到大力发展，开创了一个全新的技术时代。随后，科学家姜大元（Dawon Kahng）与穆罕默德·阿塔拉（Mohamed Atalla）发明了MOSFET4 。之后，CMOS5 也诞生了。与此同时，集成电路的应用使得CMOS朝向更小、更轻、更复杂的趋势发展——单个芯片也因此可以容纳更多器件，获得更好的性能。
1965年，戈登·摩尔（Gordon Earle Moore）提出了摩尔定律6 ，该定律重点关注微芯片技术的发展速度。摩尔经过长期观察发现微芯片中可存储的数据量每隔18个月便会翻一番。
该定律起到了使计算机的处理速度和内存量翻倍，并相对降低其成本的效果。由于为提高性能，必须将更多晶体管放置于更小的空间中，并同时解决散热难题，大多数公司处于经济原因未能遵循摩尔定律，该定律也因此被驳回。
【图1】 摩尔定律
纵观历史，半导体行业一直在努力缩小印刷电路规模。由此导致的必然结果，是工艺复杂性越来越高、限制因素越来越多，新产品的开发周期却因此变得更长，增长更为缓慢。
【图2】 主要DRAM生产商数量（*合计数据，与实际数据或有出入）
种种迹象表明，等比例缩小（Scaling Down）工艺不仅存在物理方面的限制，还面临成本方面的限制。制造工序和EUV应用层的总数都在增加。目前，DRAM7 已经达到了等比例缩小的极限。3D NAND在不改变设计原则的情况下增加堆叠数量，导致密度持续增加——预计也将在未来达到等比例缩小的极限。
目前，业界目前正在采用EUV8 等新技术来克服上述技术限制，并且正在开发能够进一步等比例缩小的材料。EUV工艺的应用逐渐替代了DPT9 工艺。但是，在新产品开发过程中，EUV技术和DPT技术都得到了应用，这意味着技术局限性和成本都在增加。
虽然DRAM和NAND一直在等比例缩小且不断向前演进，但两者都将面临与物理微缩相关的限制。为解决这一问题，未来更多技术将会被引入，但是在满足市场需求方面，我们还需要开发新的存储技术。
与此同时，晶圆尺寸也呈现多样化发展，从4英寸到5英寸、6英寸、8英寸和12英寸不等，晶圆越大，可生产的半导体产品数量越多，在提高生产竞争力的同时，还可提高位增长率。高性能数据处理是第四次工业革命的关键，这意味着半导体需要具备超高性能和超低功耗。业界对处理更高质量数据（以及更多高质量数据）的需求正在激增，这意味着从生产设备到零部件和材料，再到技术创新，整个行业必须不断向前发展，才能在高标准、快速增长的市场中立于不败之地。
半导体行业归根结底属于设备类行业，也就是说，我们需要对设施进行大规模投资。但由于行业供需变化十分敏感，大规模投资极具挑战性。然而，产品生命周期短是半导体行业的一个特点，市场条件变化会导致产品价格快速变化，此外，生产工艺精细化需求较高也是行业特点之一。
除了当前的各项挑战之外，半导体行业还需着力培养可以随着需求变化、引领半导体技术朝着正确方向发展的下一代行业领军者。为此，行业需要培养具有丰富经验知识，并促进创新的下一代人才。
半导体行业涉及一系列需要深入了解的领域，因此半导体企业需要培养中长期可用的优秀人才。也就是说，企业面临着同时培养专业人才和新晋专家的艰巨任务。光有课本上的理论知识还不够，人才的成长离不开具体的工作实践。因此，需要资深团队成员在完成自己本职工作的同时，为那些资历尚浅的同事提供指导。但是，企业对初级人才的培养切忌急于求成，这样不仅会影响到资深员工的本职工作，还会阻碍初级员工的健康成长。
半导体行业在开发和规模化生产方面需要能力卓著的专家。在新产品的开发和生产过程中，设计、仪器、工艺和设备领域的专业工程师必须精诚合作。要想生产出高质量产品并实现高产量，生产设备技术能力尤为关键。
过去，企业开展的技术能力培训以理论教育为主，很少有学员在设备制造工厂亲身实践过。这样的培训模式引发了一系列问题。现场培训需要使用工厂内昂贵的生产设备，可能导致设备意外损坏或增加设备的维护时间，导致设备停运时间变长。企业面临着两难境地，设备停产可能会影响到工厂的生产力和整体效率，但是学员们也必须学习如何操作设备并进行现场实践，以提升整体能力。
导师正在讲解氧化蚀刻设备
学员必须能够自己上手操作设备，并通过现场演练来提高自己的设备操作与技术实践能力，但上述环境并不允许学员进行现场实操。最佳的解决办法是企业为学员提供可以进行实际操作培训和学习的基础设施。2017年，为了向学员提供现场设备实操培训和学习机会，SK海力士便建立了这样的内部设施，并不断进行改善。我们的设备和技术培训中心现提供设备和基础技术类教育。
学员正在使用多晶硅蚀刻设备进行练习
首先，设备实操培训由设备实操和虚拟现实（VR，Virtual Reality）培训两部分组成。设备培训涉及所有领域设备的实操培训，旨在帮助学员提高设备操控能力。但是，培训中心无法提供所有设备型号，很难开展与具体型号设备相关的实操培训。因此，部分型号设备的培训会以VR形式提供。我们还会根据学员的能力，为他们提供量身定制的VR知识培训和设备操作练习。需要特别指出的是，我们目前正在针对新型设备型号开发相应的VR内容，以完善相关培训，并提升成本效益。待VR内容全面开发完成后，我们将能提供入门级和中级设备培训课程，以及入门级和中级VR培训，以便更好地完善我们的设备和技术培训机构。
其次，我们已提前准备并持续提供基础技术类培训，这些基础技术是设备和系统的重要组成。基础技术类培训涵盖九门课程，包括泵（Pump）、冷却器（Chiller）、电子稳定控制（ESC，Electronic Stability Control）、质量流量控制器（MFC，Mass Flow Controller）、传感器（Sensor）、射频发生器（RF generator）、机器人和仪表洗涤器（Robot and gauge scrubber），有助培养学员的个人能力。基础技术类培训计划将于2022年1月开始在我们清州园区上线。
学员参加洗涤器技术培训
设备和技术培训中心将继续开发培训和理论课程，以提高学员在设备和技术方面的能力。
SK海力士设备和技术培训中心主要用于为制造和技术人员提供培训，中心的成功设立要归功于企业高层管理人员、参与中心建设的早期员工、以及为教育环境的改善持续献言献策的培训师和员工们。随着半导体技术的进一步发展，设备和技术培训中心将在未来引入更多新的设备型号。在此基础上，中心将继续不断完善自身，并支持所有成员培养自身能力。
导师正在向学员讲授薄膜化学气相沉积（CVD）设备相关知识
由于未来的新产品开发生产极具挑战性，半导体行业需要操守、耐心、协作和团队合作等优秀品质。需要操守，因为成功与所付出的努力紧密相关，这一点与农业生产类似；需要耐心，因为工程师必须有解决问题的魄力；需要协作和团队合作，因为半导体行业就好比管弦乐队，需要各方协力配合。如果乐队中一名演奏者犯了错误，乐曲就会改变。半导体行业亦然：任何工艺中的一个错误都将导致产品失败。半导体生产技术的公式是1000-1＝0，而非1000-1≠999。
因此，只有经过全面培训的专家式人才，才能在半导体行业立足。但与此同时，半导体行业也孕育着大量引领世界变革的机会。我诚挚地希望半导体材料、零部件和设备领域的各位同仁，以及立志成为世界顶尖半导体专家的年轻同侪，继续为梦想而努力奋斗。
1结型场效应晶体管（JFET，Junction Field Effect Transistor）：一种半导体器件，其内部导电机制只涉及一种极性的载流子（电子或正空穴）；也称为单极性晶体管。
2电容器（Capacitor）：DRAM中存储数据的器件。
3集成电路（IC，Integrated Circuit）：一种仅由半导体组成的电路，最初采用复杂的半导体加工技术制造。将单个晶体管、二极管、电阻和电容集成在一个薄硅片上，然后通过电路相互连接形成集成电路。集成电路的体积需尽可能最小化，根据集成规模，集成电路可以进一步细分为不同的类型，如小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）和甚大规模集成电路（ULSI）。
4金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）：属于场效应晶体管的一种，其金属栅极位于硅片的薄氧化层上。MOSFET是最典型的绝缘栅场效应晶体管，其绝缘膜由氧化层制成。MOSFET由金属、氧化物和半导体构成，原理为利用栅极电压控制漏极和源极之间的电流。
5互补型金属氧化物半导体（CMOS，Complementary Metal Oxide Silicon）：一种互补型逻辑电路，由N沟道和P沟道MOSFET对组成。CMOS器件功耗低。CMOS适用于动态随机存取存储器（DRAM）和中央处理器（CPU），因为它能够进行超大规模集成，尽管其处理器很复杂。
6摩尔定律（Moore’s Law）：关于微芯片技术发展速度的定律。依据该定律，微芯片中可以存储的数据量每18个月便会增加一倍。这项定律最早由戈登·摩尔（Gordon Moore）于1965年提出，当时他预测微芯片的容量每年翻一番。1975年，他将时间间隔修正为24个月，后来又再次修正为18个月。得益于摩尔定律的应用，计算机的处理速度和内存增加了一倍，相关成本也随之降低。这项定律引发了一场数字革命，美国计算机公司在20世纪90年代末开始大举投资ICT技术领域。
7动态随机存取存储器（DRAM，Dynamic Random Access Memory）：随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）是可以读取和更改的计算机内存器件，用于临时存储数据。DRAM是RAM的一种，需要定期刷新，因为存储的数据随着时间的推移会丢失。DRAM用于临时大规模数据存储。
8EUV：指极紫外线（Extreme Ultra-Violet）。
9DPT：指双重成像技术（Double Patterning Technology）。
【术语表】
1. 信息和通信技术（ICT，Information and Communications Technologies）：与信息和通信相关的技术。虽然ICT是一个在全球更加通用的术语，但韩国和其他亚洲国家更习惯使用信息技术（IT，Information Technology）一词。
2. 数字化转型（DT，Digital Transformation）：指为跟上技术发展步伐，采用新型创新业务方法的现象。数字化转型是一种文化变迁，指企业利用数字化工具实现根本性转变，或者利用数字化工具改进现有业务方法，或者用新方法取代现有业务方法。
3. 半导体（Semiconductor）：介于导体和绝缘体之间的一种材料。虽然纯态半导体与绝缘体相似，但是在添加其它杂质后，半导体的导电性会增加。在室温环境下，半导体电阻率通常在10-3至10-1欧姆厘米之间，但也可能会发生变化。
4. 晶体管（Tr，Transistor）：一种半导体器件，可以控制并放大电流或电压流，或作为开关使用。晶体管由发射极、基极和集电极组成，其中一个组件的电流或电压可能引发另外两个组件之间的电流或电压变化，而晶体管能够控制这两个组件之间的电流或电压。
5. 二极管（Diode）：市面上有多种类型的二极管。整流二极管只允许电流朝一个方向流动，不得反向流动；开关二极管适用于逻辑电路；稳压二极管适用于恒压电路；发光二极管能够发光；变容二极管可根据电压改变电容。
6. 硅晶体管（Silicon Transistor）：由硅基底制成的晶体管。相比锗晶体管，硅晶体管具有更好的耐电压和电流能力，用途更广泛。
7. 平面工艺技术（Planar Technology）：一种半导体器件生产技术，通过选择性扩散、离子注入和光蚀刻在衬底晶体的同一平面上生产半导体器件，使得芯片表面保持平整、均匀的状态。
8. NAND闪存（NAND Flash）：NAND闪存是非易失性存储器，无需电力驱动，即可保存数据。它与DRAM的主要结构区别在于它由两种类型的栅极组成。
9. 相变随机存取存储器（PCRAM，Phase Change Random Access Memory）：下一代非易失性存储器，通过检测物质的状态变化来存储数据。
10. 阻变随机存取存储器（ReRAM，Resistance Random Access Memory）：下一代非易失性存储器，工作原理是依据电信号改变电阻。
11. 位增长率（Bit Growth）：指半导体存储器的整体增长率。“位”是内存容量的计算单位。引入这个概念是为了防止在使用生成的内存量计算增长率时出现失真。
