台积电前研发副总经理林本坚摘未来科学奖桂冠

台积电前研发副总经理林本坚，18日在北京荣获“2018年未来科学大奖--数学与计算机科学奖”。这项大奖被视为等同“华人界诺贝尔科学奖”荣誉。

林本坚因开拓浸润式微影系统方法，持续扩展纳米级集成电路制造，将摩尔定律延伸多代，而摘得桂冠。

这距离他在2002年正式发表浸润式微影系统方法理论已近16年，当时他身任台积电研发资深处长，如今，独创的浸润式显影技术，已被英特尔等国际半导体龙头企业普遍采用，成为国际半导体蓝图主流架构。

今年是集成电路发明60周年，这一位“让水发光”的半导体光刻工艺“大神”获殊荣，于行业与个人都意义深远。林本坚也被公认是半导体界具重大贡献的科学家和发明家。

林获奖感言 鼓励年轻人勇于创新

林本坚在获奖致词时，特别希望激励青年人投身科学。他表示，科学就是探索真理的路径，对于年轻人来说，兴趣、基本功、创意和好奇心缺一不可，但一山还有一山高，身处高手如云中，唯有坚持诚信（integrity）优势才更大。

他回顾过去职场生涯，Integrity：诚信、正直、操守，才能更进一步。而服务过的两个公司，IBM和台积电都强调永续经营，能够让他提出的新技术应用得以有发挥舞台。

2002年提出颠覆性创新 语惊四座

台上数分钟，台下十年功。一奖殊荣，道尽他在半导体业界的巨大贡献与多年从事科学研究的坚持。浸润式微影系统方法理论是林本坚2002年受邀参加国际光电学会技术研究会时正式发表。

当时，林本坚在一场国际光电学会技术研讨会中专题演讲，指出当时设备商积极研究的157奈米波长干式机台，镜头成本过高，还不如用主流193纳米机台加入高纯度水为媒介，得出比157纳米还短的143纳米波长。没想到此语一出，惊动四座，更令2000位专家哗然！

林本坚说，当时所有设备商已投入数10亿美元开发157干式机台，所以微影设备厂商对他提出的理论都抱观望态度。

他整整花了一年时间四处奔走向设备厂游说这个理论的可行性，直到2003年12月国际半导体技术蓝图（ITRS）年会正式将浸润式微影技术列入正式讨论项目。业界也纷纷焦点转移到他所提出的193纳米湿式工艺，反倒是主角157纳米逐渐沦为配角。

2003年年底，荷兰设备厂ASML与台积电共同开发出全球第一台193纳米浸润式微影机，立即获得台积电率先下单；原本力主开发157纳米波长的IBM，也将浸润式微影技术纳入先进研发部门；而紧接着几年，ASML与台积电更合作着手研发第二代193机台。孰料自此改变芯片工艺的技术方向。

图说：台积电前CEO蒋尚义当时力挺林本坚的顶头上司

2004年台积电率先采用 自此拉开竞争优势

2004年年底，台积电宣布，193纳米浸润式微影机台，产生出第一批90纳米芯片，通过内部认证。

台积电证明，浸润式微影机不仅只是理论，而是一套可实际纳入量产的工艺，并且视为布局45纳米的“秘密武器”，从此，也造就台积电首次主导了业界规格。

当时台积电向世界证明确实可行，也得以让台积电在先进45纳米、32纳米工艺拉开与对手好几年的领先差距。

当时力挺林本坚的顶头上司，台积电前CEO蒋尚义（时任研发副总）则回忆，2003年中到2004年整整一年之间，浸润式机台全球仅获得1张订单，唯一的客户就是台积电；但后来却暴增至10家半导体业者纷纷下单；相较之下，157纳米干式微影机台订单数量锐减，显示厂商对浸润式微显影技术的信心大增。

图说：2006年台积电当时技术蓝图

浸润微影商用 克服重重难关

林本坚说，当时业界都以为193纳米已经走到尽头了，谁知道“遇到水”一切都改变。

通过浸润式微影技术，可以让193纳米光波透过水，将IC技术节点从65nm循产业路线图持续降至7nm，使得摩尔定律得以持续延伸了七代。根据IEEE近期的数据统计，浸润式微影技术制造了至少世界上80％的晶体管。

林本坚便主张，若能善用善用193纳米波长，只是加高纯度水的浸润式机台，成本较干式193纳米机台多出1至2成价格，但怎么算都比157机台整套显影剂、光罩、光阻及蚀刻材料大幅翻新还要划算。

不过，要推翻当时的既定认知，确实存在很多技术障碍，包括浸润工艺步骤都可在台积电内部完成，但仍有一层光罩曝光、显影送至设备商ASML进行，后续再送回台积电加以完成，要与设备商紧密合作，才能分段完成。

还有，以往干式微影是在无尘室中，以空气为媒介，光经光罩显影在空白晶圆上显影，而浸润式微影则利用水作为透镜，在晶圆与光源之间加一层水。不过，水与工艺中使用的光阻剂产生变化，以及水中的气泡，足以使晶圆曝光过程中产生许多瑕疵，尤其当机台以每秒50公分速度移动，产成的微气泡可能损及晶圆上的成像，这些都是浸润式微影遇到很大的困难，一一克服。

母亲一台老相机 启发他对光好奇

半导体关键技术就是微影学，全球精于此的两只手指头数得出来，林本坚是排名很前面人。就连台积电高管为了了解这领域，都要拜读林本坚论文。

说起“微影学”是他毕生的最爱。从小生长在越南华人村，让他对“光”产生启蒙的，是母亲送他的一台老式的照相机，启发他对光的好奇，一生与光结下不解之缘，甚至国外念书时，也以帮女友拍照为由，开启生平第一次约会，后来这位女主角就是他的一生伴侣。

年轻时他在美国俄亥俄州立大学专研雷射研究时，共发表过63篇论文、获得35项专利，毕业后加入IBM，一工作就长达20年，他带领IBM团队开发最新的0.5微米工艺，成为微影界的翘楚，后来台积电董事长张忠谋决定找科学家来带领微影团队，过程中寻觅了2年，最后相中林本坚。

但他笑说“她（老婆）是台大动物系的高材生，在校的成绩比我好”今年，正逢林本坚伉俪结缡50周年，他没忘了当初当摄像“模特”的老婆始终默默支持他，有感而发说，“假使我有什么成就，太太的功劳是不容埋没的”。