余振華0.13微米銅製程

1997 IBM發表的銅製程技術 兜售台積電聯電

台積電於1987年創立，最初的技術來自於飛利浦公司，最開始台積電從量產0.8微米芯片開始發展。原本是台積電仰望飛利浦的技術，但是後來台積電逐漸趕超。發生如此重大反轉變化的關鍵是，台積電於2000年開始投入研發的0.13微米銅製程技術。而余振華是當年帶領台積電開發0.13微米銅製程的重要人物。 

余振華在一次人物專訪中談到，大約1997年，台積電獲悉了IBM發表的銅製程技術，那是台積電第一次聽到銅製程，以前都是用鋁！銅的電阻係數比鋁還要低三倍，當電流流量大時，會產生電遷移 (electromigration)現象，而電阻係數低可以降低電遷移所導致的原子流失。對於半導體技術來説，阻抗低是一項優勢。但是之前銅製程的技術尚未成熟，只能先開發鋁製程。

余振華透露，台積電並不是一開始就決定要自行開發銅製程。當時，IBM 想要把這個技術賣給台積電，而台積電認為IBM技術不成熟，不如自己幹。後來余振華帶領一組開發團隊到台南，前後待了一年半。而那時候聯電則向IBM買技術，兩家公司用不同方式競爭銅製程的未來。

當時余振華帶領着一支獨立的研發團隊，與IBM領頭的世界級研發大聯盟競爭，戰況極為激烈。「那時候我們在台南，每天早上開會前第一件事，就是先問對手有沒有消息，有沒有開記者會宣佈做出來了。有沒有?有沒有?沒有，好，那開會。晚上開會前再問一次，有沒有?有 沒有?沒有，好，大家晚安。」余振華描述到，可以看出當時與對手競爭的焦灼心情。 

深度 2020/07/18 11:25  半導體行業觀察 

過去十幾年間，$台積電(TSM.US)$的耀眼光芒，讓半導體業界其他企業的進步，都顯得黯然失色。而在公共衞生事件肆虐和國際摩擦日益嚴峻的2020，台積電更是捷報頻頻。

2020年第二季度台積電淨利潤暴漲81%，創下六年來最大利潤記錄，同時二季度佔全球代工市場份額的51.9%.
根據企業追蹤機構CEO Score和韓聯社的分析數據，本週四台積電以總市值3063億美元榮登全球半導體企業榜首，三星其次，然後是英偉達(NVDA.US)和英特爾(INTC.US)，博通第五; 再加上傳來其先進的3nm工藝製程也將於明年下半年量產的消息。
「積土成山，風雨興焉;積水成淵，蛟龍生焉」。台積電能成為今天市值第一，佔據代工半壁江山，造就一代半導體王國。這一路走來，台積電以技術取勝，也見證許多競爭對手的起落，其背後是多種因素使然，或因為張忠謀的帶領，或因為敏鋭的市場嗅覺，或因為多年高強度的研發投入，或因為對先進封裝製程的追逐，總之，不能一言以蔽之。

不過需要關注的是，在半導體界，選擇和努力同樣重要，台積電前COO蔣尚義在退休時講了一句話：「當初做的一些決定，事前根本不知道是對是錯，很多決定都是因為執行得很好，才變成對的決定。」對於台積電來説，有三個節點的選擇對其如今的地位起了至關重要的作用。

比IBM早一年研究出0.13微米銅製程

台積電於1987年創立，最初的技術來自於飛利浦公司，最開始台積電從量產0.8微米芯片開始發展。原本是台積電仰望飛利浦的技術，但是後來台積電逐漸趕超。發生如此重大反轉變化的關鍵是，台積電於2000年開始投入研發的0.13微米銅製程技術。而餘振華是當年帶領台積電開發0.13微米銅製程的重要人物。

餘振華在一次人物專訪中談到，大約1997年，台積電獲悉了IBM發表的銅製程技術，那是台積電第一次聽到銅製程，以前都是用鋁！銅的電阻係數比鋁還要低三倍，當電流流量大時，會產生電遷移 (electromigration)現象，而電阻係數低可以降低電遷移所導致的原子流失。對於半導體技術來説，阻抗低是一項優勢。但是之前銅製程的技術尚未成熟，只能先開發鋁製程。

餘振華透露，台積電並不是一開始就決定要自行開發銅製程。當時，IBM 想要把這個技術賣給台積電，而台積電認為IBM技術不成熟，不如自己幹。後來餘振華帶領一組開發團隊到台南，前後待了一年半。而那時候聯電則向IBM買技術，兩家公司用不同方式競爭銅製程的未來。

當時餘振華帶領着一支獨立的研發團隊，與IBM領頭的世界級研發大聯盟競爭，戰況極為激烈。「那時候我們在台南，每天早上開會前第一件事，就是先問對手有沒有消息，有沒有開記者會宣佈做出來了。有沒有?有沒有?沒有，好，那開會。晚上開會前再問一次，有沒有?有 沒有?沒有，好，大家晚安。」餘振華描述到，可以看出當時與對手競爭的焦灼心情。

銅製程的研發完全要靠自己，沒有借鑑。關鍵是，除了銅，還有Low-K Dielectric(低介電質絕緣)，電容與電阻決定了技術。余振華描述銅是骨頭，Low K像肌肉一樣，這兩者都很重要。台積電是直接在生產線上開發，這要求很高，一步都不能錯，於是在無塵室裏，其他人都穿白色無塵衣，但負責開發銅製程的人員是穿粉紅色無塵衣!因為當時台積電對銅製程不瞭解，怕製程中的污染擴散，因此擬定了非常嚴格的開發步驟。連在裏面走路的路線都在地板上畫好，不能走偏。

嚴謹的開發過程，很快就讓台積電收穫了成果。當時台積電選了幾個客户嘗試銅製程，獲得非常好的成果。於是，余振華的頂頭上司蔣尚義，做了一個很大膽的決定，跳過0.15微米，直接量產0.13微米。0.13微米是在2000年開始生產，當時遇到網路泡沫，各家公司業績都直線落，但憑藉 0.13 微米台積電不但支撐住了業績，還大幅提升了市佔率。經此一役，台積電的技術，尤其是銅製程相關的技術，從此被肯定為第一流，遠遠的把其他公司甩在後頭。

台積電的銅製程已經走向市場，而IBM的技術卻仍未走出實驗室。十年後，IBM又倒貼15億美元，將代工業務轉給了格芯，徹底退出了代工領域。

銅製程是奠定台積電霸主地位的關鍵技術。那麼，在銅製程之後呢?

張忠謀迴歸，押寶28nm大殺四方

2009年，金融危機的餘韻還在繼續，台積電正處於內憂外患之際：內部，蔡力行實行了嚴酷的裁員潮，而且公司新產線良率也遲遲得不到改善，客户甚至取消訂單;外部三星開始進軍芯片代工，並且來勢洶洶。於是已經78高齡退休的張忠謀重新回爐。