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假如没有林本坚,就没有今天的台积电

半导体行业观察 ·2018-04-06 10:32·半导体行业观察
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来源:内容来自商业周刊,谢谢。


他改变了全球半导体产业技术路径,让老大哥英特尔(Intel)及设备商艾斯摩尔(ASML)、尼康(Nikon)等业内巨头,舍弃耗费逾10 亿美元和数年的研究心力,跟着他与台积电一起转弯。 不但全球半导体制程得以往下推进6 到7 个世代,约14 年时光,台积电也因此跻身一线大厂、主导业界规格。

他是中研院院士林本坚,台积电前研发副总经理。 台积电董事长张忠谋曾称,假如没有林本坚及其团队,「台积电的微影(半导体关键制程之一)不会有今天这规模。 」


退休后在清华大学担任特聘研究讲座教授的林本坚,近日出版他第一本半自传式著作,并与我们一起重温当年他是如何扭转乾坤。

林本坚在越南出生,至青春期才来台湾求学,说话语调细软,过去部属昵称他「Burn(其英文名)爷爷」。 他待人和善,但对所相信的事物和理念,却不轻言退让。


一沙一世界、一纳米一宇宙


时间回溯到2002年,林本坚受邀参加一场国际光电学会技术研讨会,会中他发表这项发现,语惊四座,因为当时的半导体设备商多研发焦点放在如何延续干式机台的生命,并已耗费数十亿美元进行开发。林本坚的理论无疑是在业界投出一颗炸弹,但经过他无数研讨会努力奔走、寻找与设备商合作,最后,台积电在2004年与ASML共同完成开发全球第一台润式微影机台,让业界在震惊之余也刮目相看。

如今,浸润式显影不但是英特尔(Intel)等半导体龙头、设备商所认定的跨入45纳米制程之后的解决方案,也已正式纳入国际半导体蓝图架构成为主流。

林本坚曾说,22纳米制程之后多重直接式电子束(E-Beam Direct Write)将是最佳解决方案,他说航太工程的演进给了他许多灵感,他巧妙地比喻,现在许多设备商投入的EUV设备就像是太空梭一样成本太昂贵,又不适合载客,E-Beam就是向不需要飞行跑道的直升机,可以直接空降在晶圆上,灵巧又符合成本效益。看来“一沙一世界、一纳米一宇宙”这句话用在他身上再洽当也不过了。


他的提案,同业主管批搅局


「虽千万人,吾往矣! 」林本坚如此形容他2002 到 04 年那改写历史的一役。

当时状况是这样的:随着半导体制程往下演进,关键制程之一的微影,也得持续缩短光束波长。 一直以来,业界习惯以空气为媒介,是「干式」的微影,但此技术却已「撞墙」,在157 纳米波长卡关。 而当时任职台积电的林本坚却跳脱框架,退回157 纳米波长的上一世代,改用水做为介质,发展出「浸润式微影」技术,让光束波长一举缩短至134 纳米,突破瓶颈。

这样的破框思维,起初却是孤独,甚至遭受敌意。

因其他业者已投入共计逾十亿美元研发经费在干式显影上,接近当时台积电一整年的资本支出。 林本坚的理论若被采用,等于宣告其他人前功尽弃。 台积电前共同营运长蒋尚义为林本坚写序:「(当年)确实有大公司的高层主管表达严重关切,希望我能管管他(林本坚),不要搅局。 」


他做事前,会推演到穷尽



对内,林本坚要让蒋尚义和张忠谋等主管埋单,对外,则要说服业界抛弃原有投入。

他的秘诀,是「彻底」2 字,彻底的思考,并彻底执行。 「像下棋一样,要先想好后面好几步,」林本坚说,做事前,推演至穷尽,是他一直以来的习惯,「把所有可能一直想下去,(直到)想不到可能。 」

一位曾和林本坚走过那一役的台积电主管记得,起初反对方常在国际研讨会上与台积电针锋相对,质疑以水做为介质易产生污染,且水中的气泡会影响曝光等等。对外界疑虑有备而来的林本坚,决定更彻底解决,便带着团队在半年内完成三篇论文,投稿到国际期刊,连还未被提出的质疑也一并设想、响应。 「原本一个美国大厂的代表说他们绝不用这技术,结果一个(半导体制程)世代后,他们也用了。 」

除了论理,林本坚的沟通也做得彻底,当时他跑遍美国、日本、荷兰与德国等地,一一拜会业界,促使艾斯摩尔与尼康等厂商转向。 他说,沟通,是他从张忠谋身上学到重要的一课。

从他2000 年加入台积电以来,张忠谋每一季便固定与三级主管们分两梯次共进午餐,与副总经理们则每月聚会。 会中张忠谋与主管们可从公司发展聊到国际政经情势,包括台积电最核心的「诚信正直」、「承诺」等价值,也在其中凝聚,「董事长会鼓励大家问他问题,有时候大家问得好,他就很高兴的回答,什么都不吃了。 」

「想得彻底、做得彻底,是他的习惯,」和林本坚牵手50 年的妻子黄修慧举例,他担任教会诗班指挥,许多成员不擅长读五线谱,遇到重复段落的符号,常忘记回头重唱,一般指挥会不断纠正提醒,但林本坚则彻底解决问题,重新誊打歌谱, 把重复符号后的谱直接写出来,让所有人能顺利唱下去。


他彻底,但遇问题更懂绕道



不过,林本坚的「彻底」带着巧劲,他认为遇到困难,有时不妨先停下、休息,甚至绕道,再前进,会比只是遵循前人道路,一味的「愚公移山」好。 当初他提出浸润式微影,就是绕出业界的惯常道路,迸出灵光。

「他常说,想象可以无穷,只是实际运用时,要谨慎,他从来不抑制工程师的任何想法,」前述台积电主管表示,林本坚相当鼓励部属想象,如此才可能创新。

两年前开始在大学任教后,林本坚也如此期许学生,不要成为填鸭教育「恶补的奴隶」。 他鼓励学生们合作,规定有些作业必须组队完成,就像他过去扭转半导体规则,虽由他一人提出想法,后续却需要张忠谋与蒋尚义等人的支持,并在外找到盟友,才能实践划时代的技术。

「我希望能尽量把一些有价值的事传承给下一代,」和写书的初衷一样,今年76 岁的林本坚,要持续以学校做为平台,传授思考与实践之道。


今天是《半导体行业观察》为您分享的第1549期内容,欢迎关注。

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