一路撐到5奈米！臺積電大老超狂技術 蔣爸、張忠謀都佩服

浸潤式微影之父、臺積電前研發副總林本堅。(圖/中時資料照)

半導體產業成爲臺灣經濟重要支柱，但臺灣半導體人才供應相當緊缺，這也使得半導體學院成爲解決方案之一，國立清華大學上週舉辦「國立清華大學半導體研究學院」揭碑儀式，並邀請浸潤式微影之父、臺積電前研發副總林本堅擔任院長一職，林本堅也在受訪時分享，當年臺積電推進極紫外光(EUV)微影技術的過程。實際上，臺積電創辦人張忠謀也曾指出，若沒有林本堅與其團隊，臺積電的微影技術不會達到今天規模。

臺積電在7奈米制程世代正式導入EUV技術，一舉拉開與競爭對手三星電子的技數差距，就連英特爾在2021年宣佈啓動IDM 2.0戰略，重返晶圓代工業務，並在最新制程藍圖上指出，進入Intel 4製程開始導入高數值孔徑（High NA）EUV微影技術，顯見在5奈米以下製程，EUV技術已經是不得不採用的基本標準。

林本堅也在上週活動提及，英特爾 2002 年與AMD、IBM等企業一同出資成立EUV LLC 聯盟，希望共同研發EUV相關設備，導入60、40 奈米制程，但從目前狀況來看，除了英特爾之外的半導體企業都已經退出晶圓代工市場，英特爾至今卻還沒有真正跨入EUV領域。當時臺積電也希望加入EUV聯盟，但因當初只限定6家廠商，IBM搶走最後一個名額，臺積電無緣、只好自己想辦法，轉研發浸潤式（Immersion）微影技術，並在5奈米制程擴大使用，甚至如今還成爲全球擁有最多EUV機臺的廠商。

林本堅身爲推動浸潤式微影技術的臺積電前研發大將，2002年全球半導體產業發展一路從0.13微米、90奈米到65奈米制程，開始出現發展瓶頸，市場普遍認爲波長157 奈米乾式微影技術爲下一代重點技術，當時任職臺積電的林本堅提出，將回到193奈米波長、改採用以水爲介質的浸潤式微影技術，此舉強化臺積電在晶圓代工技術的領導地位，並協助全球半導體產業突破摩爾定律的挑戰。

據《商業週刊》先前報導，當時有其他業者已經投入逾十億美元在乾式微影技術上，林本堅的提議無疑是宣告其他人失敗，過去投入的資金也將付諸流水，曾任林本堅長官的臺積電前共同營運長蔣尚義也透露，當時有大公司高層表達嚴重關切，希望林本堅不要出來攪局。

反對方甚至在國際研討會上時時與臺積電針鋒相對，質疑以水作爲介質將導致污染，水中氣泡還會影響曝光過程等。林本堅則是面對質疑，決定更徹底解決問題，並在半年內完成3篇論文、投稿到國際期刊，甚至連還未想出的問題都一併解決，除了對內說服蔣尚義、張忠謀等公司高層，對外也說服艾司摩爾(ASML)、Nikon等半導體生產設備廠商，最終浸潤式微影技術取得重大的市場成功紀錄，也被視爲推動ASML成爲半導體設備大廠的重要推手。報導指出，林本堅提及，從張忠謀身上學到，溝通是件相當重要的事情。

蔣尚義1997年接任臺積電資深研發副總，就想要找個科學家領導臺積電微制像處，最後找上曾在IBM任職的林本堅，一開始就聽說他很厲害，沒想到之後更有更驚豔的表現，甚至評論，因爲林本堅，業界過去耗費逾十億美元的研發費用像是全部倒入海底，也讓蔣尚義、張忠謀都對林本堅大力讚賞。

林本堅2015年退休後隔年在清華大學擔任教職，之後受訪指出，的確有些大陸半導體公司相挖角他，甚至前長官蔣尚義當時也赴陸擔任大陸晶圓代工龍頭中芯國際擔任要職，林本堅坦言，他當時年紀不小，去那邊還要重新適應環境，對他並不適合，還是在臺灣就好。

林本堅上週活動受訪被問及EUV技術，指出微影技術及產能的投資成本很高，若只能微縮一點點，不見得每個人需要，以中芯國際來說，不一定要用到EUV微影設備，即便無法取得EUV機臺，現有設備就可以推進到5奈米制程，並採用多重圖形（Multiple patterning）實現5奈米制程量產。

林本堅指出，未來半導體應用愈來愈廣，並不是只有微縮才能推進先進晶片技術，應該放在設計適用不同應用的技術，以最低成本達到最好效果，半導體提升效能的技術相當多，這也是未來半導體學院投入研究的重點項目之一。