台积电背后的六骑士

　　自古以来都是得人才者得天下。

　　在半导体领域，从世界上*个集成电路诞生开始，无数人才前赴后继，堆砌起了一幢幢芯片帝国大厦，这其中，台积电作为如今芯片代工市场当之无愧的龙头，烙刻在其三十多年发展史上的灵魂人物，可不是仅有张忠谋一位。

　　无人阻挡的台积电

　　台积电在晶圆代工领域显然已是独占鳌头，据调研机构DIGITIMESResearch统计，2021年的全球代工市场，台积电市场份额为59.5%，在7nm/5nm细分市场几乎完全占据主导地位。更为恐怖的是，从本世纪初开始，或者更早，台积电似乎一直维持着过半的市占率，2002年台积电营业收入超过50亿美元，占整个市场份额的57%;2003年市占率为50%;2004年则为46%。或许，这与台积电是纯晶圆代工领域的开创者有着莫大的联系，但能够做到数十年如一日的维持龙头地位，也足以证明台积电的实力。

　　从1987 年成立时的1座6英寸厂，到现在官网显示，台积电已经拥有四座12英寸超大晶圆厂、四座8英寸晶圆厂和一座6英寸晶圆厂，并拥有一家百分之百持有之海外子公司—台积电(南京)有限公司之12英寸晶圆厂及二家百分之百持有之海外子公司—WaferTech美国子公司、台积电(中国)有限公司之8英寸晶圆厂产能支援。

　　与此同时，台积电的扩产计划也在轰轰烈烈得进行中，台积电总裁魏哲家此前在台积电北美技术论坛中透露，台积电去年启动七个新厂的建设，今年将新建五座工厂，这意味着未来台积电又将多12座晶圆厂。

　　毫无疑问，目前台积电拥有全球*的逻辑晶圆产能(年产能超过1,300万片约当12英寸晶圆)，足具经济规模，并在2021年中使用291种不同制程技术，为数百家客户生产1万2,302种不同产品，量产支持最多新创产品;全球约85%的新创产品原型在台积电实现。数据显示，台积电已经占据了全球一半以上的芯片产能，尤其在14nm及以下的先进芯片领域。

　　除了产能上的*优势，台积电在技术层面更是遥遥*，以近5年为例，2017年率先量产先进整合型扇出暨基板(InFO_oS)封装技术;2018年*全球量产7纳米技术;2019年*全球完成5纳米设计基础架构;2020年率先量产5nm…

　　此外，台积电(中国)有限公司副总监陈芳最新透露，台积电3nm芯片将在今年下半年量产，已经对部分移动和HPC领域的客户交付，如果有手机的客户当下采用3nm芯片，明年产品就能问世。虽然此前三星率先宣布开始量产3nm制程，但据《经济日报》报道，从三星订下的2030年成为晶圆代工龙头目标的时间点来看，台积电当前竞争力至少仍*八年。

　　图源：台积电

　　当然，作为开创Foundry模式的先河者，台积电的意义除了拉开半导体产业新时代的帷幕，对中国台湾半导体产业的发展，以及人们的生活方式都有着莫大的关系。

　　一方面，台积电的存在带动了中国台湾上游IC设计与下游封装测试产业，打造中国台湾成为半导体重镇。2021年，台湾地区半导体产业在全球晶圆代工市占率62%，是世界*，封装测试市占61.5%，也是世界*，IC设计市占24.3%，是仅次于美国的世界*。

　　图片来源：杂志天下

　　另一方面，智能型手机的出现，改变了人类生活方式，但其实智能型手机的发展，也与台积电晶圆代工有着密不可分的关系。张忠谋曾在退休记者会上谈到，假如没有台积电，智能型手机不会那么快、那么早存在，也不会有那么多创新出现，改变世界上几十亿人的生活方式。

　　正是台积电的技术和实力奠定了其如今不可撼动的重要地位，那么又是谁如何一步步撑起台积电的技术霸权?

　　霸主背后的六骑士

　　在台积电三十多年的发展史上，逆风翻盘的技术战役不算少数，其中最为关键的一战当属2003年那场以自主技术击败 IBM，一举扬名全球的 0.130 微米“铜制程”一役，直接将台积电推向世界的颠峰。

　　《透视台积电: 打造全球*晶圆帝国》一书显示，1999年台积电营收只比联电多15%，2005年，台积电营收已经是联电的2.91倍，究其获利能力比联电技高一筹的原因之一就是，台积电在研发方面，0.11~0.13微米高阶制程比重高，平均售价高，遭受价格竞争压力较成熟制程—(0.18~0.25微米)小。据了解，0.13微米于2000年开始生产，在各家公司业绩都受到“网络泡沫”影响而直线下降的时，台积电靠0.13微米支撑住业绩，大幅提升市占率。

　　而帮台积电打赢这场战役，并因此被人称为“台积电研发六骑士”的林本坚、杨光磊、蒋尚义、孙元成、梁孟松、余振华一行人，每个人都在台积电发展历程留下了浓墨重彩、且不可或缺的关键几笔。

　　总体来看，六骑士技能各有千秋，其中林本坚是光学领域的国际大师;梁孟松是半导体制程技术专才;孙元成和杨光磊则是整体逻辑制程的整合专家，并负责良率的提升;余振华是铜制程及低介电材料的先驱;蒋尚义为总*。或许正是六骑士在不同领域各司其职，才让台积电从制程微缩到先进封装都独占鳌头。

　　在摩尔定律提出的近60年里，有过多次的瓶颈时期，铝制程是一个，光刻机的193nm波长也是一个，而这一次由台积电林本坚提出“浸润式微影技术”(以水为介，将193nm波长的光直接缩短至134nm)，不仅让台积电一口气跳跃成长三个技术世代，成为世界的*者，更让全球半导体制程得以往下推进约14 年时光，对全球半导体产业的先进制程贡献极大。

　　林本坚于2000年加入台积电，在加入台积电之前，林本坚于IBM 华生实验室工作22 年，创造出包括1 微米、0.75 微米、0.5 微米在内多项光刻技术，1975年他做出当时光刻技术最短波长的光线，并将其命名为“深紫外线”(DeepUV)，至今仍被广泛应用，是光刻显影技术的主流。

　　在加入台积电后，林本坚于2002年开始推动浸润式微影技术，这对于当时专注于研发干式微影技术，并为此已经投入数十亿美元进行研发的众多半导体设备厂商来说，无疑是一记重磅炸弹。在林本坚的坚持下，2004年台积电与ASML成功完成开发全球*台浸润式微影机台。

　　这一场漂亮的翻身仗，不仅让台积电*主导了业界规格，也让ASML一跃成为如今的光刻机龙头。或许也正是因为这样的“过命交情”，目前台积电拥有全球数量最多、*进的EUV光刻机，这也为其定增扩产如虎添翼。此后，林本坚还不断突破半导体微影技术限制，让微影技术从28nm的极限成功驶向20nm，并*着浸润式进入10nm，甚至7nm、5nm制程世代!

　　如果说林本坚是光学高手，那么梁孟松就是在半导体先进制程模块开发的一流高手，师承Fin FET和UTB-SOI技术发明人胡正明。梁孟松于1992年7月加入台积电，2009年2月自研发处长职位离职后，在台积电任职的17年间，负责或参与台积电每一世代制程的*进技术，在2003年那场0.13微米战役中，负责先进模组的梁孟松名列*，功劳仅次于当时的资深研发副总蒋尚义。

　　或许人们开始更多地了解梁孟松是从2011年台积电的泄密诉讼开始，作为台积电近五百个专利的发明人，同时也是“新制程设备遴选委员会”的一员，梁孟松对台积电的重要性不言而喻，曾有人表示，梁孟松对于台积电先进制程掌握的广度与深度，以及从研发到制造整合的熟悉度，在公司少人能及。《天下杂志》对梁孟松的评价则是，“以一人的去留，能左右两地半导体业的消长。”足以说明梁孟松对台积电的重要性。

　　蒋尚义作为0.13微米战役中的总*，于1997 年加入台积电，2013 年退休，期间参与了 CMOS、NMOS、Bipolar、DMOS、SOS、SOI、GaAs 激光、LED、电子束光刻、硅基太阳能(8.660, -0.51, -5.56%)电池等项目;在台积电负责布局 0.25um、 0.18um、0.15um、0.13um、90nm、65nm、40nm、28nm、20nm 甚至到 6nm FinFET 等关键节点之研发。

　　在台积电间，蒋尚义将研发团队从 400 人扩编到 7600 人规模，培养成*的研发团队，研发经费也从数十亿元扩大到百亿元，堪称是台积电很重要的灵魂人物。张忠谋曾称赞蒋尚义，认可他是将台积电水平“从二军拉到一军”的重要推手。2009年，重返台积电后，蒋尚义专注于晶体管和先进封装项目。2011 年台积电第三季法说会上，张忠谋正式宣布台积电进军封装领域，现如今先进封装已经成为台积电的一大工作重点，并将其 2.5D 和 3D 封装产品合并为一个品牌，那就是“3D Fabric”，其竹南打造全球首座全自动化 3D Fabric先进封装厂也将预计今年下半年开始生产。

　　而对于台积电先进封装所取得的成就，余振华就是其中的重大功臣，目前担任台积电Pathfinding for System Integration副总经理，也是六骑士中*一个还在台积电任职的。

　　余振华于1994年加入台积电研发部门之制程模块开发单位，负责开发关键技术，从1997年起开始台积电铜制程研发工作，建立台湾*座铜制程实验室。在0.13微米战役中，余振华负责的业务转为铜导线与低介电物质，归类于“后段”制程，曾一度被人忽视，直到摩尔定律开始逐渐放缓，人们才开始意识到封装对于降低成本的重要性。

　　2009年，在台积电开始开发“先进封装技术”后，张忠谋拨了 400 个研发工程师给余振华，而余振华也在两、三年后顺利开发出 CoWoS 技术，并对其进行进一步的结构简化。凭借着余振华研发的CoWoS，InFO-PoP及TSV技术，台积电成为iPhone 7的*芯片供货商。到了2016年，越来越多的高性能芯片开始导入CoWoS技术，CoWoS迎来了胜利的曙光。不得不说，余振华的新技术将集成电路与封装结合起来，在全球开启3D-IC的时代，也使台积电能进入系统整合的新境界。

　　而杨光磊和孙元成两人作为整体逻辑制程的整合专家，杨光磊从1998年4月至2018年6月在台积电位于台湾及美国的公司先后担任包括研发处长在内的多个不同职位，并于2018年6月退休。

　　孙元成则于1997年加入台积电，任先进模块技术发展处处长，之后转任逻辑技术发展处处长，2000年被升任协理、资深处长，2006年擢升为研究发展副总经理，在2019年从台积电技术长及副总经理退休，目前担任阳明交大创新研究院总院长。

　　在台积电任职期间，孙元成先后主导先进制程技术蓝图，改造研发流程和基础架构，并自主开发新技术，同时与工厂和相关团队全力合作，将一代又一代的新技术移转至工厂量产，协助了台积电从以往的技术追随者，到现在的先进半导体技术的领头者。

　　此外，孙元成团队还制定节能CMOS SOC系统芯片技术，包含高速、共享逻辑、和低耗漏电晶体管IC平台以满足在不同市场和产品上的需求，其倡导之低耗电CMOS平台亦被国际技术蓝图委员会采用来制定技术规格需求之蓝图，开启手机与行动运算应用商机。

　　写在最后

　　毫无疑问，六位传奇人物成就了台积电如今的霸主地位，但从人才扩散角度来看，台积电也确实是培养晶圆制造人才的大本营，上述每一位都着*的影响力，从三星、英特尔，到中芯，都有着他们的身影。

　　随着半导体应用范围越来越广，制程微缩或将不再是提升芯片性能的*出路，台积电的未来，或者说是全球半导体的未来，又将会由谁来创造?

　　参考

　　《余振华 与台积电一同走过发展里程碑》台湾电磁产学联盟，2017

　　《梁孟松的“标签” 》财经无忌，2020

　　《他...把台积从二军拉到一军 技术与制程一把罩》巨亨网，2016