林本堅對于科研的追求精神與實質貢獻,拿下未來科學大獎實至名歸,但在林本堅獲獎的背后,其實更讓人深思的是,在激烈討論中國半導體芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題的當下,林本堅——一個孜孜矻矻的科研工作者,用他終身的科研成就改變了全世界半導體技術發(fā)展的路徑,由此所激蕩出的影響之深遠,不只是單一公司在商場上的勝負消長,而是由半導體技術驅動全世界科技發(fā)展進步的速度。
70 年前在實驗室裡誕生的晶體管,或許可以說是有史以來,僅次于電與電話以外,對整個人類世界影響最深遠的科研成果。當我們談”不要沉迷模式創(chuàng)新”經(jīng)濟成長效應,而必須更重視 “核心技術價值創(chuàng)新”的實質變革成長,我們面對的現(xiàn)實,卻是資本市場的追逐緊逼、是與浮沉消長的估值與股價追求較勁、是靠著蹭著熱點風口扶搖直上的便宜捷徑。
許多人悲觀的不看好中國半導體芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其中的一個關鍵,就因為在現(xiàn)在這個氛圍下,可能很難有人傻到愿意花幾十年時間只為做好一個技術,即使這個技術{zh1}能做到世界{dy}。
但林本堅教授是一個實證,從科學研究的成就到產(chǎn)業(yè)影響力的實現(xiàn),他的精神,是在這個時代中,值得被尊敬,也需要被更多人看到的?!庇袨檎?,亦若是”,讓我們想想,10年、20˙年、甚至是30年后,中國半導體芯片、甚或者是科技產(chǎn)業(yè),是否能有更多的 “林本堅”出現(xiàn)?這是中國半導體芯片科技產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn),也是絕大的機遇關鍵。
我們誠摯的恭賀林本堅教授成為未來科學數(shù)學與計算機科學獎的sw得主,我們也深切的期盼,在未來科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的長路上,讓更多堅持科研創(chuàng)新的人絕不寂寞。
2018 年未來科學獎揭曉,一個出生越南、成名于臺灣的陌生名字“林本堅”拿下“數(shù)學與計算機科學獎”吸引了眾人目光,一般讀者或許對他很陌生,但半導體業(yè)人人提起“Burn Lin”是會肅然起敬的。曾經(jīng)因為他的一個瘋狂點子,讓光刻機巨擘 ASML 高達 7.5 億美元的研發(fā)投入歸零,更讓 15 年前還未“大大茁壯”的臺積電,首度拿下新技術的發(fā)球權,一步步到今日逼近英特爾技術霸主地位的地位。
臺積電創(chuàng)辦人張忠謀曾說過,如果沒有林本堅和其帶領的技術團隊,臺積電的光刻部門不會有今天的規(guī)模。林本堅在 2000 年加入臺積電時,公司的光刻團隊僅 50 人,一直到 2013 年發(fā)展成 500 人規(guī)模,在他 2015 年從臺積電退休時,光刻部門已經(jīng)長成 700 人的大團隊了!
臺積電營收 18 年“7 倍跳”,技術實力一步步逼近英特爾
眾所周知,“光刻”(或稱微影)是半導體工藝中非常關鍵的一道程序,林本堅 2000 年加入臺積電后,獨排眾議力挺以“浸潤式光刻”技術取代當時是主流的“干式光刻”技術,改變了全球半導體產(chǎn)業(yè)的生態(tài)。
時間拉回 2000 年左右,當時的臺積電全球營收約 53 億美元,以這個規(guī)模來看,大概是在全球前sd半導體廠的第sd門口徘徊,約莫是一個“中型”半導體企業(yè)。
當時的龍頭巨擘英特爾的年營收約 300 億美元,然 18 年過去,眼前的英特爾年營收規(guī)模成長了一倍至超過 600 億美元,然臺積電的年營收已經(jīng)從 2000 年的 50 億美元,成長將近 7 倍來到超過 330 億美元。
臺積電有今日的成就,不但是營收規(guī)模“7 倍跳”,技術實力更是逼近英特爾,林本堅在 2002 年的一個“愚公移山”的“瘋狂點子”,{jd1}是功不可沒。
林本堅提出瘋狂點子,以“水”作為介質取代傳統(tǒng)的“干式光刻”技術
我們現(xiàn)在常聊半導體大廠的 7 納米戰(zhàn)爭,2002 年的全球半導體產(chǎn)業(yè)從 0.13 微米(130 納米)技術、 90 納米技術,再發(fā)展到 65 納米節(jié)點左右,出現(xiàn)了{swql}的技術“大撞墻期”。
在林本堅提出的“浸潤式光刻”技術以前,半導體制程一直都是以“空氣”作為媒介,也就是所謂的“干式光刻”技術。那時的業(yè)界共識是繼續(xù)發(fā)展 157 納米波長的干式光刻機,支持者包括光刻大廠 ASML 也投入約 7.5 億美元做研發(fā),但是,這個技術的進展遇到嚴重卡關。
于是,林本堅提出的“瘋狂點子”來了。他認為 157 納米光刻機技術的難度很難克服,建議“走回頭路”用上一代 193 納米波長的光刻技術,且破天荒提出以“水”為介質,而非傳統(tǒng)的“空氣”做介質,因為透過水的折射可以找到 134 納米的光波,居然比 157 納米的波長更短,成功突破當時半導體大廠都束手無策的關鍵瓶頸,但這個“瘋狂的點子”初期在業(yè)界是難以被“容忍”的。
林本堅提出的技術突破原理為何遭到當時眾多的半導體大廠反對,甚至引來敵意?因為,當時大廠已經(jīng)投入巨資在研發(fā) 157 納米干式光刻機上,光是 ASML 就投入了超過 7 億美元的研發(fā)費用,2000 年的 7 億美元可不是小數(shù)目,逼近臺積電一年的資本支出,如果技術大轉彎,不就等于是宣告大廠的研發(fā)費用都血本無歸了,可以想像,當時的林本堅承受的壓力之重。
一些反對的大廠也提出疑慮,認為以水為介質容易產(chǎn)生污染,且水中的氣泡會影響光刻成果等,但林本堅不畏質疑,帶領團隊完成一篇篇的論文發(fā)表到國際期刊上,一一解答外界的疑慮。
把林本堅找入臺積電,曾擔任臺積電 Co-COO 的技術大佬蔣尚義,曾透露一段秘辛,當年確實有大公司的高層表達嚴重關切,希望蔣尚義能管管林本堅,要他不要來“攪局”。
而林本堅也曾表示,若是沒有蔣尚義的支持,他提出的浸潤式光刻技術根本無法推動。
之后,林本堅提出的浸潤式光刻技術在張忠謀、蔣尚義的大力支持下,終于有機會放手一博,一步步獲得國際大廠的認同。
當時,光刻機技術還不像今日是 ASML 獨霸局面,還有 Nikon 、 Canon 兩家日商和 ASML 并列為全球“光刻三劍客”。而那時,{dy}個宣布加入浸潤式光刻機生產(chǎn)的是日商 Nikon,一年后,ASML 也正式放棄原本 157 光刻機研發(fā),加入生產(chǎn) 193 光刻機之列,并且與臺積電共同研發(fā),且 IBM 等十多家半導體廠也跟著轉向,跟進采購 193 納米光刻機。
當年的 193 納米浸潤式光刻機從 65 納米、 40 納米一路發(fā)展到 28 納米、 20 納米、 16 納米以下,都是高階工藝的重要關鍵突破點,全球約莫 90% 以上的電晶體都是采用 193 納米浸潤式光刻機所生產(chǎn)。
生于越南,經(jīng)歷 IBM 工作逾 20 年、創(chuàng)業(yè)洗禮,在臺積電攀上職涯頂峰
林本堅的職涯若從 1970 年在 IBM 開始算起,一直到 2015 年底從臺積電退休,總共經(jīng)歷了 46 個寒暑,其中,在 IBM 待了 22 年,之后曾短暫創(chuàng)業(yè)約 8 年的時間,{zh1}的 15 年職涯是在臺積電渡過,攀上人生頂峰。他在 2015 年底已從臺積電退休,而他為臺積電打下的這一場勝仗,已經(jīng)是名留青史了。
林本堅其實出身于越南,在西貢附近的城市長大,在高三那一年獨自以僑生的身份到臺灣新竹中學念書,隔年考上臺灣臺大電機系。
巧合的是,在林本堅 13 歲的時候,他母親送他一臺老式照相機,開啟了他對于“光”的探索。他的博士論文都是與“光”(Lithography)有關的技術,而取得博士學位的林本堅因為對于“光”與拍照的熱愛,{sx}的工作是進入柯達,但投去的履歷都沒有回音,{zh1}誤打誤撞進入 IBM,就此進入了半導體領域繼續(xù)研究“光”技術,還顛覆了整個業(yè)界生態(tài)。
信仰虔誠的他認為進入 IBM、臺積電工作都是神的帶領
林本堅本人是個非常虔誠的基督教徒,傳教也是退休之后的生活重心之一。他曾經(jīng)分享細數(shù)生命中的 7 個轉折點:出生、信主、到臺灣新竹中學求學、進入臺灣臺大電機系就讀、進入 IBM 工作、創(chuàng)業(yè)、進入臺積電工作,這當中的每一步都有神的帶領。
他分享,進入臺積電工作,一切都是神的指引。林本堅在 IBM 工作超過 20 年,之后經(jīng)歷創(chuàng)業(yè),當時的他在美國生活工作都很愉快,直到他創(chuàng)業(yè)公司的競爭對手被一間大公司合并后,財力實力各方面都遠遠勝過他的公司,當時的他,煩惱瞬間降臨。
虔誠的他在 1999 年 12 月時,向神做了一個非常慎重的禱告:“神啊,你要我走下去嗎?還是有其他的路?”其實,他當時心中是希望也有另一間大公司來合并他當時的公司,但他不敢這樣對神說,只說“神啊,憑你的旨意行事”。兩個月后,他接到一通從大公司打來的電話,但并不是要合并他的公司,而是蔣尚義打電話給他,邀請他加入臺積電。
他認為,這通電話是神回應他兩個月前的禱告,于是,他沒考慮太久就答應蔣尚義,2000 年 4 月就到臺積電上班。對林本堅一生而言,信仰是他人生的光。
成就非凡的他的一生獲獎無數(shù),曾獲得兩個國際電機電子工程學會 ( IEEE ) 大獎、美國國家工程學院院士 ( US National Academy of Engineering ),尤其在 2013 年獲得 IEEE 西澤潤一jp大獎 IEEE Jun-Ichi Nishizawa Medal(jp是 IEEE 獎項中{zg}的等級) 時,個人技術研究成就聲勢攀上高峰。
林本堅的一生充滿著cj的色彩,他當年的一個“瘋狂想法”,力抗國際大廠的反對聲浪,造就了他一生在半導體領域不可抹滅的成就,更讓臺積電一步步走到今日足以挑戰(zhàn)英特爾的地位,逆轉產(chǎn)業(yè)的技術發(fā)展,其堅持果敢的信念、不懼強權的勇氣,是成功的核心。林本堅無疑是一個模范, 也是一個指標,讓每個科技人都牢記這樣的勇氣與信念,繼續(xù)朝自己相信的價值努力前進。