台積電研究發展資深副總經理蔣尚義，12月1日，在新竹科學園區產業論壇上發表專題演講。他以半導體最關鍵的「微影技術」、「電晶體」及「導線」等技術演進為例，說明整個半導體產業，就是靠著無數持續的創新，繼續前進。他強調，未來不是單打獨鬥的時代，需要大家通力合作，以建立充滿活力的產業生態系統。
1995年，Moore’s Law 的發明人Gordon E. Moore博士，做了他人生最後一場演講後，至今已經16年。他所提出的摩爾定律，未來還能夠推演下去嗎？
台積電研究發展資深副總經理蔣尚義表示，微影技術（Optical Lithography）的極限，一直是半導體業界的笑話。因為，每當有人推出創新技術，大家總在一邊讚嘆之餘，一邊認為，這已經是最後一代了吧？
但持續創新的結果，總能讓半導體技術不斷向前推進。他強調，光學微影技術的不斷創新，正是過去30多年，摩爾定律得以維持前進的關鍵。
在微影技術的世界裡，一項創新技術的提出，大約要等7-9年才能夠真正的付諸應用。1977到1988年，微影的光源波長為248nm，但1991到2000年，為了要將技術推進，於是將光源波長改為193nm，先是印0.18微米的光罩，接著因為有CMP, OAI, PSM, OPC等技術，所以193nm一直沿用到65nm。
到28nm時，微影技術又碰壁了。還好台積電有個林本堅博士，他巧妙地，把微影技術推入水中，透過光源波長除以水的折射率，成功以浸潤式技術，讓台積電可以再把193nm，順利推進到28nm的光罩上。
2011年，台積電推出20nm的製程技術，克服微影技術瓶頸的創新之道是，將光罩一拆為二，稱之為double patterning。 這麼作，雖然目的達到了，但工序增加，成本與時間都提高。
於是，新的微影技術又出現了。一是EUV, 一是Multiple-E-Beam（MEB），技術概念上都可以一次完成光罩，不必曝光兩次，只是目前這兩款技術還不夠成熟，速度太慢，造價也太高。
EUV微影設備造價高達一億美元，一小時只能做5片晶圓。其機台重量超過50公噸，因此，早在機台搭專機到台灣之前一年，就要花180萬美元，先準備專用吊車，其所費不貲，可見一斑。另一方面，MEB速率更慢，一小時甚至做不到一片。蔣尚義說，台積電需要的是，每小時100片的產出。
蔣尚義說，光罩成本很關鍵。20nm需要60幾道光罩，如果都用浸潤式一拆為二重複曝光的方式做，那麼光罩的成本將倍增。他期待，如果EUV及MEB若能在20nm後期拿出效率，技術就能往前再前進。
電晶體的技術創新，一路走來，也是不斷創新。大家好奇的，半導體的技術極限到底在哪裡？蔣尚義指出，從物理及技術上，微影的極限可以做到7nm，但從成本看，就大有挑戰。成本的考量，驅使晶圓廠從8吋、12吋一路走到18吋，為的就是30%的成本優勢。
在導線技術上，蔣尚義提出，應從整個系統來找改進的空間。他表示，捨去PCB而直接用Silicon是導線技術的好機會，導線密度將提升100萬倍以上。這樣的技術，目前稱為2.5D，將有助於速度加快、功率降低、體積變小，就等經濟規模。蔣尚義說，目前台積電已經可以提供2.5D的樣本給客戶，小量生產應該會在2013年，2014年應該可以看到比較大量。至於堆疊在另外一顆晶片的3D，蔣尚義說，一開始的應用，應該是記憶體。
至於邏輯IC要堆疊3D，蔣尚義認為，除了大小不盡相同，還有散熱等問題，所以他認為，五年內，不會發生。
圖說：台積電研究發展資深副總經理蔣尚義強調大處著眼，從系統思維找創新空間。他提出，以Silicon 取代PCB的作法，2013年將可小量產。
當技術越來越複雜，各種廠商的合作，已成必然趨勢。蔣尚義強調，未來不是單打獨鬥的時代，從EDA到IP library，需要所有相關產業合作，才能一起建立起產業生態系統。
他相信，未來技術前進，將不會僅止於7奈米而已。
