“用突破摩爾定律（Moore's Law）很像是衝破了些什麼！我倒認為技術的發展比較像是隧道、一條道路（Path）的感覺。”臺積電首席科學家黃漢森打趣地說。
臺積電先進製程的發展就像是走在一條漫漫長路，隨著7納米、5納米等先進製程的發展因為面積越變越小的關係，技術的難度不斷提高、挑戰也越來越困難，只是這條研發的路不僅沒有盡頭，終點也不會是一道高聳的牆要讓臺積電去突破，“如同隧道一樣都會有出口，而且你會發現出去後有好多道路可以選、可以走。”黃漢森堅定地說。
換言之，當先進製程不再是臺積電技術發展上唯一的道路，出口這端就多了小芯片、先進封裝等異構整合，3D整合，或DTCO（Design & Technology Co-Optimization）等其他發展選項，臺積電可以自由地在這些技術上去鑽研，當然原先的先進製程這條路依舊存在。
臺積電首席科學家黃漢森
從客戶需求，強化技術、提供解方案
“如同消費者買電腦的時候，消費者會在意的是它裡頭的電晶體數量是否有翻倍、還是會在意它的效能表現跟續航力？”黃漢森拋出了一個簡單的問題。
顯然，消費者在意的會是產品效能的表現，若從這個角度出發，臺積電作為晶圓製造業者，要提供客戶的是能夠滿足終端產品裝置表現的技術支援，所以究竟是7納米還是5納米、是小芯片還是整合型扇出（InFO）先進封裝，最重要的是在衡量產品需求、技術及成本等綜合考量下，提供客戶一個最佳解決方案，這才是臺積電關心的。
所以黃漢森以HPC（高效能運算）與IoT（物聯網）不同應用平臺來解釋。HPC範圍包括伺服器、資料中心，這類應用需要很強的效能表現，如果不能在最短時間將資料傳輸到記憶體，那麼表現就會欠佳；IoT則包括相機、感應器等裝置，因為是長時間的使用，IoT更在乎的是能源效率。
正因為各種應用平臺所關注的表現不同，所以需要的技術有所差異。或許HPC的需求會是以先進製程技術為主；IoT則依據終端裝置的大小來調整芯片位置的設計：究竟是要將不同芯片置於水平面、或改為上下立體面的配置，客戶的各種考量讓臺積電不得不強化技術的深度及廣度，以利提供各種選項去組合成最佳解決方案。
跳脫摩爾定律，臺積更在乎“新技術是否達到預期”
「所以不管摩爾定律的路是怎麼走，臺積電在意的是新一代技術創造出的優勢是否有達到我們的預期。」黃漢森補充到。當外界時常用摩爾定律來檢視臺積電各項技術的發展時，他認為最重要的不是讓自己一直追著摩爾定律跑，而是跳脫框架以後，前面還有更多道路可以選、可以走。臺積電還能從與客戶的討論中發現客戶的需求，並進一步提升臺積電的研發量能。
先進製程的道路上有困難，接下來各種異構整合技術也有必須克服的挑戰。黃漢森說，目前異構整合的發展上有2個難題。
異構整合難題一：臺積電如何整合技術滿足客戶
異構整合由於不同於過去單一晶圓代工的內容，是需要將兩種不同產品整合在一起，例如邏輯芯片與記憶體芯片，因此該如何讓兩個不同的產品組合在一起後又能正常運作，是臺積電目前遇到的挑戰，是需花時間進行研究。
異構整合難題二：IC設計環境欠缺完整
過去IC設計的環境因為發展已久，相關的資源跟生態圈建立都相對完整，對於要開發IC設計的業者來說較容易在市場上取得需要的協助跟支援。然而異構整合是近年來才步入穩定的技術，因此設計軟體、要採用何種IP對於客戶來說選擇不多、資源也不如傳統IC設計來的豐富，對客戶來講也是一個挑戰。
“硅”將面臨挑戰？臺積聯手學界研發新材料
除上述難題外，不單是技術發展，材料研發與應用也是臺積電在面對半導體各種挑戰的另一佈局。
黃漢森舉之前與交大登上國際期刊《自然》的研究，正是針對材料的應用所合作的成果。他認同硅作為半導體目前主要的材料，即便在接下來的發展也不易被取代，不過隨著5G、AI甚至是芯片面積縮小等應用與挑戰，硅也面臨到無法展現絕佳表現的一面，這時需要透過其他新材料的輔助來截長補短，包括氮化鎵，除了這些是寬能隙半導體材料在5G的應用上更為有效之外，黃漢森也透露在先進製程的架構上，新材料如二維材料、氮化錋也會有所幫助。
“5納米架構裡其實我們就有采用新的材料”黃漢森說，只是平時鎂光燈比較不會關注這一塊。雖然不能透露是採用何種材料，但在相關技術與商業的考量下，5納米在電晶體的一部分加入了新的材料，目的是為了讓電子可以更快、更順利地通過。
黃漢森表示，為了可以持續在半導體新技術上保持敏銳的嗅覺，臺積電也會加強與學界共同合作，不僅是投入金錢，也同時會提供臺積電的技術、Know-how來與學界共同研究，因為他認為很多的創新其實都來自學界。
不管技術如何發展，每條路都缺一不可
至於未來半導體的技術會如何發展，來到臺積電後一直以來都是在研究沒有名字技術的黃漢森表示，或許30年後什麼是芯片、什麼是封裝測試的這條界線將變得模糊，技術的突破或許能讓現在必須是先晶圓再芯片的製造方式，有機會在同一個產線裡面被完成。只是就現在而言，“每一條路對臺積電來說都是一樣重要，我們缺一不可”黃漢森說。
臺積電的技術發展在出了隧道後變得更加寬闊，不管是往哪一條路前進，透過站在客戶角度思考，強化自身技術以提供客戶最佳的解決方案，肯定是臺積電在技術發展上不變的使命。
| 來源：內容來自「數位時代」
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