傳臺灣科技業巨子投奔大陸,兩岸半導體技術戰一觸即發

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繼先後網羅蔣尚義、蔡力行等臺灣半導體大將後,中國內地半導體產業又有新動作。據臺灣Digitimes今日報道,傳內地行業領頭羊中芯國際要將梁孟松收入麾下,梁孟松或於 5 月出任中芯國際 CTO 或 COO。和蔣尚義、蔡力行一樣,梁孟松同樣來自臺積電技術研發高層,他曾任臺積電資深研發處長。



之前蔣尚義加入中芯時,已經是半導體行業的一枚重磅炸彈瞭,畢竟無論是從他 40 多年的行業經驗還是在臺積電的任職時間來看,他都堪稱元老。在臺積電,蔣尚義參與主導瞭從0.25微米、0.18微米直至16納米制程技術的研發,張忠謀曾感激他為“臺積電16年來一名重要的貢獻者”。



如果梁孟松加盟,無疑將會是更大的一次海嘯。因為他幾乎參與瞭臺積抽油煙機推薦電每一代制程技術的研發工作,不僅是臺積電近五百個專利的發明人,也是“新制程設備遴選委員會”的一員。從對臺積電先進制程工藝掌握的廣度與深度,以及從研發到制造整合的熟悉度來講,公司無人能出其右。





圖 │蔣尚義



但就是這樣一位“大牛”級的人物卻被眾多臺灣媒體稱為“叛將”,甚至被戲稱為業界“呂佈”。2009年,梁孟松離開臺積電,前往韓國與三星集團關系密切的成均館大學任教,臺積電認為其涉嫌泄漏營業機密給三星,遂提出訴訟,2015年,臺積電獲勝,法院判定禁止梁孟松在三星工作。這是臺灣地區司法首次判定企業高層在競業禁止結束後仍不能到競爭對手公司工作。





圖 │梁孟松



當時臺積電法務長方淑華說,“他(梁孟松)去三星,就算不主動泄漏臺積電機密,隻要三星選擇技術方向時,他提醒一下,這個方向你們不用走瞭,他們就可以少花很多物力、時間。”由此可見梁孟松的特殊性和重要地位。



不過說來也巧,臺積電之所以能夠勝訴竟也是偶然之事。隻是因為 2009 年時,胡正明的太太給丈夫籌備生日,當發郵件給學生梁孟松時,竟被人發現郵箱後綴竟是“msliang@samsung.com”。也正是因為這封電郵成為臺積電強有力的證據,證明瞭梁孟松在競業禁止期結束前便在三星工作的事實。



那從此來看,此次梁孟松加盟中芯應該也是早有準備。而於理分析,梁孟松轉向大陸應該也是在情理之中。隨著中國內地成為全球最大的芯片采購市場,中國政府也在努力推動國內芯片企業的發展,其中,中芯國際被寄予厚望。





圖 │中芯國際LOGO



作為中國內地最大的半導體代工廠,中芯國際擁有最先進的半導體制造工藝,在工藝研發方面一直努力追趕臺積木野養生會館-官方網站電。臺積電目前也已經在內地投資設廠,可以說,中芯國際的頭號對手就是臺積電。



梁孟松先前在任職三星電子期間,全力投入研發14納米FinFET(鰭式場效電晶體),讓臺積電16納米先進制程初嘗敗績,亦使得三星重新分食蘋果A9處理器芯片訂單。雖然,各方對梁孟松在這次競爭究竟貢獻瞭多少說法不一,但三星的 FinFET 制程技術確實在短短數年間突飛猛進,甚至超越臺積電。

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“當初臺積電如果不讓他走,今天就不會這麼慘瞭”,一位與臺積電主管熟識的半導體學者曾經這樣感嘆。





圖 │蘋果A9芯片分為三星及臺積電版本



半導體戰場上利器——FinFET



那麼,FinFET(鰭式場效電晶體)技術戰場為何頻頻彌漫硝煙?這還得從電晶體本身說起。



事實上,作為現代所有電器的關鍵驅動元件,大規模量產的電晶體被視為電子工業領域最為偉大的一項發明創造。它是利用電訊號來控制電流的通斷,且開關速度非常之快。



而現在大部分如智能手機之類的電子設備所使用的都是新式電晶體架構——FinFET,諸如蘋果、三星和臺積電等廠商都已經將更小尺寸的FinFET 制程納入研發,10納米的技術門檻即將跨越。



但是在過去的數十年,一直被熱捧的電晶體結構反而是大傢比較熟悉的金屬-氧化物-半導體場效電晶體(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET),簡稱MOS。



MOS的工作原理很簡單,電子從源極流入,經過閘極下方的電子通道,由汲極流出,中間的閘極則起到開關的作用,決定電子是否可以通過。當閘極不加電壓,電子不能通過,代表 0;當閘極加正電壓,電子可以通過,代表 1。





這就與計算機上0與1的二進制原理相符,也就意味著每一個MOS都相當於一個比特(bit),晶圓上的幾十億個MOS就相當於幾十億個比特,隻要用導線將這幾十億個 MOS連接起來,電子訊號就可以在0與1之間流通運算並得出最終的結果,這也就是計算機的基本工作原理。



但隨著“摩爾定律”的不斷推進,矛盾的問題也隨著出現。當閘極長度縮小到20納米以下時,源極和汲極之間的距離就會十分靠近,閘極下方的氧化物也會變得非常薄,因為閘極的失效有可能導致產生“漏電”問題,繼續下去,閘極有可能完全喪失掉對通道的控制力。



也正因此,美國加州大學伯克利分校的胡正明、Tsu-Jae King-Liu和Jeffrey Bokor 三位教授發明瞭“鰭式場效電晶體(Fin Field Effect Transistor,FinFET)”,把2D結構的 MOS 改為3D結構的 FinFET,而其得名也正是因為構造很像魚鰭(Fin)。





這之間最大的變化就是源極和汲極拉高變成立體板狀結構,讓源極和汲極之間的通道變成板狀,閘極與通道之間的接觸面積也因此變大,這樣做的好處就是即使閘極長度縮小到20納米以下,仍然留有很大的接觸面積,保證閘極對電流的有效控制,降低漏電和動態功率耗損(即FinFET由0變1或由1變0時所消耗的電能),使整體設備更加省電。



所以,從此也可以看出,FinFET 是微電子產品尺寸進一步縮小的關鍵技術,掌握瞭這項“利器”就擁有瞭在半導體戰場上的競爭力。而值得一提的是,胡正明教授正是梁孟松的博士論文指導教授,也就是說,梁孟松是掌握該項技術的核心人物之一。梁孟松轉戰中芯,或許同樣會幫助中國內地晶圓代工先進制程技術實現突飛猛進。



中芯國際PK臺積電



顯然,中芯國際和臺積電之間的戰役已拉開大幕。臺積電目前在內地已有位於上海松江廠的 8 寸半導體工廠,2016 年開始在南京建設12寸半導體工廠,預計在 2018 年量產采用 16 納米 FinFET 工藝。這對中芯國際是最大的威脅,因為中芯國際同樣在研發 14 納米 FinFET 工藝,並希望能在 2018 年投產以與臺積電一決高下。





圖 │臺積電LOGO



為瞭取得競爭優勢,中芯國際在更早之前就引入瞭臺積電前執行長蔣尚義,蔣尚義曾負責領導臺積電的28納米、20納米和16納米FinFET等關鍵節點的研發。如果成真,中芯國際此次迎來梁孟松加盟無疑是如虎添翼。



早在2014年,中國內地就成立瞭集成電路產業基金,用以扶持中國芯片產業發展。在2015年全球芯片銷售額呈下滑趨勢的時候,中國市場成功繼續保持上升勢頭。目前,中國內地的芯片設計領域湧現瞭華為海思、清華紫光、中興微電子、瑞芯微電子、君正等企業。



因此,有臺灣專傢認為,臺灣半導體超級戰將紛紛進軍內地,似乎是為內地半導體未來的黃金10年做背書,而內地積極挖角臺灣人才,其中暴露的企業人才管理問題也有必要引起臺灣方面的重視。



2010年,馬雲曾在 “中國綠色公司年會”的演講中直言:“臺灣沒希望瞭,假如7、80歲的人還在創新,問題就大瞭”。



臺灣智知識產權局專利助理審查官、臺灣大學機械工程博士黃孝怡就曾撰文指出,這一說法並非沒有道理,“是不是這些公司出瞭什麼問題?是否因為這樣讓很多人才上不去?而沒上去的人才隻好跳槽,而且一跳就讓公司跳腳。”

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無論臺灣如何擔憂,大陸半導體產業的迅速崛起無疑已經成為大勢所趨。



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