荷蘭與台灣在半導體發展上有很深淵源,飛利浦曾是台積電重要創始投資人。摩爾獎章(Gordon Moore Medal)得主、荷蘭Twente大學榮譽教授盧斯本(Fred Roozeboom)接受《風傳媒》獨家專訪時,盛讚台灣在半導體的傑出表現;他提到,全球半導體產業走到了轉捩點,積體光學(Integrated Photonics)速度快且效能高,是未來趨勢,期盼未來荷蘭與台灣在半導體研究領域加強交流與合作。
恩荷芬高科技園區每到春季綠意盎然,林木高聳參天,天鵝在美麗湖泊裡悠游,這兒早年是飛利浦研究中心,外人不得隨意進入,必須事先申請許可,如今已全面對外開放,聚集許多新創公司。盧斯本在這兒工作逾40年,熟悉這兒的一草一木。
《風傳媒》採訪小組來到恩荷芬高科技園區,盧斯本熱情地介紹整個高科技園區轉型過程,分享自己獲獎心得,同時剖析半導體人才短缺問題,對年輕學子的勉勵,以及對荷蘭與台灣未來在半導體領域合作的期許。
林木參天、綠意盎然的恩荷芬高科技園區,是許多新創公司的基地。(顏麟宇攝)
40年研究生涯獲39項美國專利 71歲盧斯本仍不斷創新
現年71歲的盧斯本,住在「荷蘭矽谷」恩荷芬(Eindhoven),習慣每天騎自行車通勤,練就一身好體力。自1983年起,他在飛利浦與恩智浦研究部擔任研究員,前後長達26年。逾40年研究生涯中,盧斯本取得39項美國專利,有部分授權台積電。
盧斯本對台灣並不陌生,早年任職飛利浦研究部門時,曾經多次訪問台灣,如今台積電在尖端半導體的表現已是全球第一。他希望有機會來台灣擔任訪問學者,期盼荷蘭與台灣在半導體方面能夠進一步合作交流,再創新局。
摩爾獎章得主盧斯本在恩荷芬高科技園區工作逾40年,習慣每天騎自行車通勤,練就一身好體力。(顏麟宇攝)
盧斯本去年獲電化學學會(The Electrochemical Society)頒發摩爾獎章,為歐洲第一人,這是一項終身成就獎,表彰他在科技上研發成果與對社會的貢獻。當年他在飛利浦研究部帶領團隊成功地研發出高密度電容器的技術,醫療器材公司Medtronic主動拜訪他,希望進一步研發應用在心律調節器,把心律調節器體積縮小。
全球有數百萬人安裝心律調節器,必須進行侵入性手術,病患每隔7年就必須更新,風險與成本相對較高;如今心律調節器體積縮小了,可透過導管從股靜脈進行,大幅降低手術的侵入性,這項研發成果造福無數病患。
對於這項研發成果,盧斯本謙虛地說,「這項成果是當時在飛利浦帶領的團隊,以及當時飛利浦在法國的實驗室、上海晶圓廠,還有恩荷芬大學博士班研究生們共同研發成功;當時這個點子是Medtronic主動建議的。其次,我的運氣好,在對的時間碰到對的人。」
超越摩爾定律 vs. 深度摩爾定律
最近盧斯本正與德國光學大廠Zeiss進行有關極紫外光(EUV)微影技術光學清潔計畫,以及與瑞典新創公司AlixLabs進行ALE(原子級蝕刻)計畫,他感到既驕傲又幸運。
摩爾獎章得主盧斯本迄今已取得39項美國專利,但他在談起研發成果時,仍謙稱是自己運氣好,在對的時間碰到對的人。(顏麟宇攝)
回顧過去40年的研究生涯,誰對他的影響最大?盧斯本說,在生活層面,對他影響最大的包括父母與太太。人生總是有高低起伏,每當事情發展面臨挑戰時,太太一直是支持他最好的夥伴。
在科學研究方面,他在烏垂克(Utrecht)大學研修碩士時,指導教授葛斯(John Gues)啟發了他對非有機化學的高度興趣,這位教授今年91歲,還沒有退休,每周仍到學校。此外,他在飛利浦研究部門擔任研究員長達26年,那段經歷對他的影響很大。
鼓勵瘋狂點子 飛利浦實驗室成為科技搖籃
飛利浦於1891年發跡於恩荷芬,早在1914年就在恩荷芬設立實驗室(NatLab),成為荷蘭高科技創新的來源。提起過去在飛利浦研究部任職的經驗,盧斯本說,「飛利浦研究部為荷蘭的科技搖籃。那是一段美好的時光。當時每個研究員可撥出10%的時間做一些瘋狂的實驗,通常利用每周五下午。這項制度創造出一個自由、開放的空間,鼓勵每個人創新。」
飛利浦於1891年發跡於恩荷芬,早在1914年就在恩荷芬設立實驗室,成為荷蘭高科技創新的來源。(顏麟宇攝)
時光飛逝,外在大環境有劇烈的變化,飛利浦研究部如今已轉型為高科技園區,所有權易主,這兒成為荷蘭高科技研發重鎮與新創聚落,約300家大大小小的公司進駐。盧斯本感慨地說,「當年來到飛利浦研究中心時,大約有3000人,如今整個高科技園區規模變大,約有1萬3000人。」
針對半導體人才短缺的問題,盧斯本指出,全球許多國家都面臨人才短缺問題,荷蘭也面臨同樣問題,由於許多國家積極興建晶圓廠,而半導體產業成長速度遠大於學校培養人才的速度,這是個棘手的問題。
恩荷芬高科技園區的飛利浦大樓,展示飛利浦橫跨133年歷史的時間長廊。(顏麟宇攝)
人才培養趕不上半導體產業成長 盧斯本開藥方
盧斯本分析,亞洲年輕人選擇讀理工的比例高,但是學校培養的人才仍供不應求。在荷蘭,一般而言,物理、數學都不是容易的學科,相對地,金融、會計、商業管理等科目較有吸引力且薪水高。儘管艾司摩爾的薪水在荷蘭算是相當有吸引力的,但是多數年輕人偏好選擇讀MBA,畢業後從事企管顧問工作,因為薪水非常高。
究竟該如何改善半導體人才短缺的問題?盧斯本建議,整體來看,要讓年輕科學家和工程師的薪水更有吸引力,高於金融、商業和法律的工作。其次,政府當局應積極推動交流與實習計畫,以吸引更多年輕人投入科學與科技領域。
對於培養未來的科學與科技人才,盧斯本指出,最好從小學開始培養兒童對科學的興趣。他以自己童年的經驗為例,他記得小學每周會有一個小時是手作課程,老師鼓勵孩子們自己動手創作,發揮創意,他曾經自己做唐老鴨、摩登原始人(Fred Flintstone figures)、未來車等作品。當時,並非每所小學都有這樣的創意課程,如今荷蘭幾乎每所小學都有這樣的課程。許多研究發現,要培養孩子們的興趣,越早開始越好。
對於培養未來的科學與科技人才,盧斯本以自己的童年經驗為例,建議最好從小學開始培養兒童對科學的興趣。(顏麟宇攝)
傳輸速度快且效能高 積體光學是未來趨勢
荷蘭在積體光學(Integrated photonics)是先驅。盧斯本指出,全球資通訊產業每年消耗的電力占比達10%,尤其數據中心、資料傳輸與挖礦產業的耗電量成長相當驚人,積體光學扮演一個救援的角色。
盧斯本分析,光積體電路有三大特點,一是傳輸速度較快且遠;其次,能源效率高,耗電量低,可大幅降低網際網路的碳足跡;在設計方面,彈性大,可運用的空間稍微大一些,可以使用現有半導體製程來生產,而非最先進的半導體設備,這使得生產成本可以相對較便宜。
他指出,「全球半導體發展來到一個轉捩點,光積體電路耗電量低,傳輸速度快,積體光學是必須走的路。」如果全球幾家大半導體廠都走向積體光學,其中,台積電、三星是其中的兩家,未來隨著規模擴大,成本可以大幅降低。
針對未來發展趨勢,他強調,整個世界數位化的程度加速進行,從武器、自動駕駛、生成式AI、機器學習到雲端應用等,都需要光速的傳輸,發展積體光學已是大勢所趨。
台積電與艾司摩爾成功的共同點-聚焦
提起台積電,盧斯本回憶,飛利浦是台積電的重要創始股東,他當年任職飛利浦與恩智浦研究部門時,1994年起曾經多次來台參訪台積電,迄今有30年了,當時雙方進行一些研究計畫。如今,台積電在尖端半導體的表現已是世界第一。
許多老一輩飛利浦人感嘆,「當年飛利浦不應該把台積電的持股全部賣掉!」盧斯本笑說,「如果當年飛利浦沒有投資台積電,那麼我們今日的世界會完全不一樣。」
歷史充滿機緣與巧合,台積電與艾司摩爾的創立都與飛利浦有關,如今,台積電市值高居全球前十大,而艾司摩爾則成為歐洲最有價值的高科技公司。盧斯本分析,兩家企業有一個共同點-「聚焦」,他們一直專注於本業,這是他們成功的因素之一。
台積電創立迄今37年,發展出全球最先進的半導體技術,讓台灣成為全球半導體供應鏈最重要的一環。盧斯本分析,台灣政府早年決心發展半導體產業,有優秀科技人才從政,擬定對的政策方向,加上堅定的企圖心,終於發展出強大的半導體產業,這一點相當值得荷蘭學習。
2021年摩爾獎章得主為日本東京大學榮譽教授岩井洋(Hiroshi Iwai),目前為台灣交通大學國際半導體學院教授與玉山學者。盧斯本希望,未來有機會到台灣擔任訪問學者,與台灣半導體產業界、學界進一步交流。