摩爾定律險止步35奈米！胡正明揭FinFET關鍵　張忠謀布局台積電超車

35奈米曾被視為極限

胡正明回憶，最初投入的研究並非三維電晶體，而是晶片可靠性。當時半導體業者必須確保晶片使用10年、20年甚至30年後仍能正常運作，但企業不可能花費數十年等待測試結果，如何透過短期實驗預測長期壽命，成為重要挑戰。

他認為，單純依靠數學模型推估並不可靠，因為短短數天或數月的測試結果，很難準確預測數十年後的情況，唯一辦法就是弄清楚背後的科學原理。相較企業必須趕著推出產品，大學研究環境沒有立即商業化的壓力，讓他得以花費十幾年深入研究。

隨研究逐漸累積，胡正明發現，電晶體持續微縮將面臨重大限制。由於操作電壓無法無限制降低，絕緣層厚度也存在可靠性極限，當製程縮小至約35奈米時，傳統電晶體可能因發熱問題而難以繼續發展。

不過，胡正明不相信半導體技術會就此停滯。他指出，當時業界普遍忽略一項可能性，就是電晶體的形狀其實可以改變。

因此，他與研究團隊轉向三維結構，並透過實驗證明，即使電晶體持續縮小，也能改善傳統結構面臨的發熱問題，相關研究成果於1999年發表。

英特爾警告晶片熱如太陽

胡正明原以為研究發表後，產業界已了解解決方向，沒想到兩年後，英特爾技術長仍在國際研討會上警告，未來晶片發熱程度可能接近核子反應爐核心、火箭噴口，甚至太陽表面。

這讓胡正明相當驚訝，也成為他日後決定加入台積電、推動新技術的重要契機。他主動透過電子郵件聯繫台積電創辦人張忠謀，希望加入台積電兩年，參與技術研發，張忠謀很快便同意邀請。

加入台積電後，張忠謀交付的重要任務之一，就是讓台積電從技術跟隨者（Technology Follower）轉變為技術領導者（Technology Leader）。

胡正明指出，張忠謀深知，晶圓代工業者若缺乏技術領先優勢，即使客戶服務再好，仍可能面臨產品商品化與價格競爭風險，因此必須建立真正的技術領導地位。

不搶第一、提前布局超車

不過，胡正明並未選擇直接與英特爾、IBM爭奪FinFET率先商業化的地位。他分析，當時台積電服務數十家客戶，若貿然推出全新技術，必須逐一說服客戶採用，難度遠高於只需要滿足自身產品需求的整合元件製造商。

因此，他向張忠謀提出策略，提前投入三維電晶體研發，持續在國際會議發表成果，除了累積製造經驗，也能吸引優秀研發人才，提升內部士氣與客戶信心。

胡正明形容，這就像賽車比賽，如果所有車手都必須在某個階段換上全新車輛，事先熟悉新車技術的人，即使原本落後，也可能取得最後勝利。

後來英特爾率先導入FinFET，台積電則憑藉提前累積的研發與製造經驗，掌握技術轉換機會。

胡正明也分享，張忠謀的重要領導特質，是願意信任專業人才，不必了解所有技術細節，只要認同方向便給予支持。他認為，解決問題不能只有技術構想，還必須思考如何取得組織支持，讓其他人願意共同推動。