我們想讓你知道:半導體是跨領域的科學,特別是領導人才必須對不同領域的知識都能有深刻的認識,因此成立半導體學院有其必要性。台灣四所大學成立半導體學院,跨領域、國際化、結合國外人才與產業專家是重點,政府未來應該集中資源以半導體產業為主軸讓台灣進入國際視野,同時建議年輕學子投入這場半導體科技盛會不要錯過機會。
2021年底清華大學成立台灣第四所半導體學院,由前台積電研發副總林本堅教授擔任院長,到這裡台灣四所大學成立了半導體學院,宣誓投入半導體產業的決心,還記得2005年教育部為了發展國際一流大學及頂尖研究中心發起了5年500億「邁向頂尖大學計畫」,後來把500億分給10幾所大學,資源分散的結果很難看出成效最後草草收場,那麼這回四大半導體學院能做出成績嗎?學校在安排課程時該注意哪些重點?政府又該如何調整政策才不會重蹈覆轍呢?
半導體是跨領域的科學
要談到台灣過去20年最成功的產業,那肯定非半導體產業莫屬,從上游的積體電路設計,到中游的光罩與製造,再到下游的封裝與測試,再延伸到系統整合(SI:System Integration)的電子五哥,建立了完整的產業鏈,尤其是台積電的半導體製造成為領先全球的典範,未來十年將帶動本土供應鏈,包括晶圓代工與先進封裝的製程設備、檢測設備、先進材料、特用化學品等,讓台灣在世界產業佔有重要的地位。
半導體的知識涵蓋了電機、資訊、機械、材料、化學、物理、數學等不同領域的學問,所以是跨領域的科學,而大學與研究所目前的科系分類方式,的確很難滿足業界所需,即使是開放學生跨系選修課程,由於認可的學分數不多收效甚微,特別是領導人才必須對不同領域的知識都能有深刻的認識,因此成立半導體學院有其必要性。
為什麼企業領導人才需要跨領域知識?
大家都記得2009年梁孟松離開台積電2011年加入三星的故事,後來台積電提告,而梁孟松一審時訴說著在台積電遭到冷凍、降職,最後才「被迫」從台積電離職。他聲稱被調到一個僅是將六吋及八吋廠之落後技術予以統整之計劃,有八個月的時間,只能做些瑣碎事務,「我感到被欺騙、被侮辱,高層完全不重視我。」
而台積電調任他執行的正是當年剛開始籌備的「超越摩爾計畫(More than Moore)」,所謂的「超越摩爾」其實就是利用成熟製程進行「先進封裝」讓摩爾定律延續下去,到底這是重用他還是冷凍他呢?
事實上先進製程是使用極紫外光(EUV)製作5奈米、3奈米的元件,大約是奈米等級的尺寸,的確是更先進的技術;而先進封裝講白了,就是用剪刀和膠水把晶片剪剪貼貼包裝在一個小小的載板上面,大約是微米等級的尺寸(1微米等於1000奈米),乍看之下真的是做先進製程才叫高科技,而做先進封裝實在太低階了!
企業領導人要看的是企業整體發展 而非單一技術研發
看過曲博科技教室頻道的觀眾都知道,我不只一次強調先進製程發展到3奈米以下成本太高會是個難以克服的問題,最後會持續跟進的客戶一定會變少,取而代之的就是先製封裝,因此可以預期未來先製封裝會比先進製程還重要,台積電未來仍然會發展2奈米甚至1奈米的先進製程,但是這個主要只是滿足部分客戶的需求,同時證明技術能力具有宣示意味,但是大部分客戶可能都是下單用5奈米、3奈米製程做晶片,再用先製封裝達到縮小積體電路的目標。
先進封裝既然未來10年在台積電扮演這麼重要的角色,為什麼台積電高層主管看得出來,梁孟松卻看不出來反而覺得不屑一顧是被冷凍、降職呢?
我們回頭看看梁孟松的學習過程就明白了,他大學讀的是成大電機系、電機所碩士,加州大學柏克萊分校電子工程博士,很優秀但是一生都在相同領域學習電子元件的先進製程,被限制在那個圈圈裡面思考,忽略了要以領導人的高度來看事情。
講到跨領域學習,以我對化工、材料深刻的體認,就會明白執行超越摩爾計畫的重要性,所以會認為這是個創新的挑戰,這是重用而不是冷凍。我猜想張忠謀董事長當時的想法是要安排他去超越摩爾計畫做先進封裝,讓他歷練跨領域的知識,等他學會了才能再上層樓委以重任,如果沒有學會那就只能是個研發處長,不適合擔任台積電的領導人了!
我們來看看四大半導體產業學院都有哪些特色?以下順序是依地理位置由北到南排序。
臺灣大學:
重點科技研究學院,主要分為積體電路設計與自動化、半導體元件、材料與異質整合、奈米工程與奈米科學等三大主題,主要目標在建立學術界與產業界之間公私共育共創共榮之機制,緊密連結學校與產業,期學術研究與產業技術發展攜手並進,培育能夠引領學術研究創新,帶動產業發展之高階人才。
清華大學:
半導體學院,主要分為半導體元件部:研究元件技術、材料與物理;半導體設計部:研究積體電路設計與應用;半導體材料部:研究電子材料與化學;半導體製程部:研究先進製程、設備與封裝等四大主題。
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陽明交通大學:
國際半導體產業學院,主要分為半導體材料、固態電子元件、高階系統封裝、積體電路設計、異質系統整合等五大主題。延攬國際知名學者任教,採取全英文教學,配合華語訓練,招募外籍學生,延攬國際人才投入台灣半導體產業。
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成功大學:
智慧半導體及永續製造學院,主要分為晶片設計、半導體製程、半導體封測、關鍵材料、智能與永續製造等學位學程,涵蓋半導體產業上、中、下游,課程可彼此整合成為教學模組,師資領域更能夠相互結合以開發前瞻研究主題。
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跨領域、國際化、結合國外人才與產業專家是重點
從上面的四大半導體學院簡介就可以看出,先進製程與先進封裝是未來半導體產業發展的兩大主軸,各校在課程內容的安排上大同小異師資也都非常優秀。
其中比較特別的是,清華大學是由業界專家前台積電研發副總林本堅教授擔任院長,他在台積電任職時帶領團隊發明「浸潤式微影技術(Immersion lithography)」,讓台積電在極紫外光(EUV)還沒成功開發之前持續保持領先,被稱為「浸潤式微影之父」,以後我們有機會再來介紹一下什麼是浸潤式微影吧!
林本堅院長也提到除了在理工能力的培養之外,也要看重學生產業觀點與表達能力的培育,因此未來會聘請幾位商管學院的教授,專門教導學生如何寫出好文章,並且從產業、商業的觀點來看半導體的運作,除了工程相關的專才外,具有簡報能力的才能也是培育重點,這個是從商業的觀點來看事情,相信也是一大特色,另外可以增加專利與智慧財產權相關課程就更完美了!
此外,陽明交通大學特別提到採取全英文教學,配合華語訓練,招募外藉學生,延攬國際人才也是一大亮點,總之我們要走的路是跨領域、國際化,結合國外人才與產業專家是重點。
政府應以半導體產業為主軸 讓台灣進入國際視野
台灣的學術界在國際學術界展露頭角難度高,主要是因為國際學術界長期以來是由歐美國家掌控的,例如:2021年台大攜手台積電研究刊登在國際期刊「自然(Nature)」,結合半金屬鉍(Bi)能達到極低的電阻接近量子極限實現半導體1奈米以下的艱鉅挑戰,這個研究其實是和美國麻省理工學院(MIT)合作發表的;2015年工研院研發可高速充放電鋁離子電池刊登在國際期刊「自然(Nature)」,這個研究其實是和美國史丹福大學合作發表的。
2005年教育部為了發展國際一流大學及頂尖研究中心發起了5年500億「邁向頂尖大學計畫」,這原本是個好計畫,但是在民主的地方最令人頭痛的就是資源分配問題,這些預算不管分給誰,都會有另外一群人反對,最後只能把500億分給10幾所大學,資源分散的結果很難看出成效。
因此,未來政府應該集中資源結合產業界的力量,以半導體產業為主軸讓台灣進入國際視野,不要怕資源分配問題,要用更高的視野看這個問題,只要台灣的學術界和產業界進入國際視野,達到帶頭衝鋒的效果,經濟持續成長就會得到大家認同了!
最後我要鼓勵年輕學子投入這場半導體科技盛會,四所大學的半導體學院是個不錯的開始,人類面臨能源短缺、溫室效應的問題需要更先進的技術來解決,而台灣半導體產業在全球發光發熱,這是一場難得的科技盛會,千萬不要錯過這個機會。
作者介紹|曲建仲
台大電機博士,知識力專家社群創辦人
責任編輯/林彥呈