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半導體教父 P.86

半導體教父 P.86

2004-12-30 09:26

在台灣只要稍微了解半導體歷史的人都知道,時常在交大校園出現的施敏,不但是碩果僅存見證半導體發展的國寶級人物,更是桃李滿天下的半導體大師。施敏發明的「非揮發性記憶體」概念,更是全球手機的濫觴。

厚重的眼鏡,瘦高的身軀,總是微笑迎人,施敏給人的感覺就像鄰家和藹的老伯伯;但是只要稍微了解半導體歷史的人都知道,這位經常在交大校園出現的身影,不但是碩果僅存見證半導體發展的國寶級人物,更是桃李滿天下的半導體大師。

一九五○年代,當產業發展還停留在真空管時代,從台大畢業留學美國的施敏,投入剛萌芽的半導體研究。他先拿到美國史丹佛大學博士學位,之後加入貝爾實驗室擔任研究員,施敏幾乎每月都發表學術論文,二十年內發表超過一百篇以上論文。其中影響後世最深的,莫過於一九六七年發明的「非揮發性記憶體」概念。

發明新概念/諾基亞第一支手機由來


目前最普遍應用的快閃記憶體(Flash memory)就是非揮發性記憶體的一種。不過,在施敏發明這個概念時,當時沒有受到任何人的重視,一直到一九八九年,諾基亞(Nokia)、NTT及ATT等公司才根據這個概念做出第一支手機。

「貝爾實驗室雖然沒有從這個發明賺到什麼錢,但是我不覺得遺憾,因為只要對世人有用就好。」施敏微笑地說。

過去五年,全球總共已生產超過一百億個與快閃記憶體相關的產品,舉凡數位相機、安全氣囊、微波爐、健保卡等應用都是。去年全球市場規模達到一五二億美元(約新台幣五千億元),預料到二○一○年數量將達到四百億個,平均一個人就用到六個相關產品。

也因為這項發明,施敏說他從四年前就沒買過相機底片,開始用數位相機的記憶卡(flash card︶儲存照片。「去年以生產底片為主的柯達(Kodak)公司因為太晚切入數位相機市場,所以共裁員兩萬五千名員工,這點我對柯達實在很抱歉。)施敏苦笑說。

由於成名得早,施敏與許多半導體始祖級的人物多有往來,例如一九五六年得到諾貝爾獎的電晶體發明人蕭克利(Shockley),是施敏在貝爾實驗室的前輩,兩人還合寫過一篇論文。

針對這篇論文,施敏還慎重地從他的檔案中翻出來,「你看,這篇論文的概念是蕭克利告訴我的,只是由我撰寫,但他堅持我的署名一定要在前面。」

另外,英特爾的創辦人葛洛夫也是施敏的老朋友,兩人若有出書,便會致贈對方一本,「可是我寫的書多他很多,所以我比較吃虧。」施敏也說,英特爾的企業文化相當特別,「儘管都已當到英特爾董事長,但葛洛夫的辦公室也是一個小方格,而且他們每周都要考查工作進度,像這種公司我大概不會去,去了也可能工作得不太愉快!」

撰寫教科書/美國排行榜高居第一


除了從事研究外,施敏另一個重要貢獻是寫教科書,一九六九年由他撰寫的「半導體元件物理」,至今已在歐美、日本、大陸及台灣等地出版,總計已賣了超過一百萬本以上,目前在美國研究的半導體元件教科書排行榜仍居第一位。

「有一次,我一時興起把所有出版過的書都疊起來,竟然達到兩米高,我就替女兒和書合拍了一張照片。」施敏的另一個大貢獻,是早從一九六六年,每隔一段時間就應邀回台任教,包括到台大、交大、清大、中山當客座教授,因此當今台灣半導體產、官、學界幾乎全是他的學生。

例如中研院院士和交大校長張俊彥、中研院院士王文一、前國科會主委魏哲和、鈺創董事長盧超群等,都曾是他課堂上的學生。至今教過多少學生,施敏說他也算不清楚了,「應該超過上萬人吧!」

教過那麼多學生,問他有什麼結論?「成績好壞不一定是日後成就的指標,通常成績特別好的,日後會當教授,成績差的後來做生意會比較成功。」施敏說,越調皮搗蛋的學生,通常精力旺盛,才會在教室待不住,因此他從不以成績論斷學生。「其實這種經驗,我自己就有切身之痛。」

施敏念建中初中三年級時,有一次戴了一頂和其他學生不同的學生帽。當時教官指著他問為何戴這種帽子,施敏立刻拿下來翻開帽子底部說:「這為什麼不是學生帽?你看,上面明明就寫著『學生帽』三個字。」施敏的舉動讓教官非常火大,要立即開除他。

結果,當時施敏的老師易瑾緒幫他出面說項,原本勒令退學的處罰減為記一大過留校察看。那時有另外兩位犯錯的學生都被開除,因為沒有學校念,兩人最後當水電工與土木工維生。

「我很感謝易瑾緒老師的幫忙,每次我去看他都會開玩笑說,如果當初沒有他的幫忙,今天中研院就會少一位院士。」

施敏的學生很多,學生的學生更多,像台灣第一位工學博士張俊彥,也教出無數的學生。前國科會主委魏哲和就笑說,「國內外幾乎都可遇見施敏的徒子徒孫。」

桃李滿天下/徒子徒孫遍布產官學


魏哲和最早是施敏的學生,後來赴美留學時成了施敏的同門師弟,回交大任教又成了施敏的同事,最後他當上國科會主委,又變成擔任國家奈米元件實驗室主任施敏的頂頭上司。

施敏說,「我大概是惟一找他不用事先約的人吧!」盧超群回憶大四時修施敏的課,形容施敏是位能將半導體深奧文言文變成簡易白話文的教授,盧超群也因為施敏讓他對半導體有全新感受,讓他下定決心進入半導體界。

「那時收音機都還是用真空管,但施教授從美國帶回半導體概念,一下子就把我們推進文明時代的尖端。」和盧超群同班的同學孫元成及曹恆偉,也是在聽完施敏的課後決心投入半導體業,目前一個是台積電資深處長,一個是台大電機系教授。

除了回台指導後進外,施敏早期也參與成立國內第一家半導體公司環宇電子,成立時間只比英特爾(Intel)晚一年,創辦人林培元請施敏擔任顧問。環宇電子員工最多曾達一千多人,其中有三十餘位成了目前科技公司的董事長或總經理,即將退休的宏碁董事長施振榮就是其中一位。

曾經輝煌一時的環宇,「最後不能持續下去的原因,是國內行政法令不能配合,不然環宇很可能就是另一個英特爾。」施敏搖頭地說,當時政府規定貨品必須在倉庫保存二十四小時才能出貨,不少次都擔誤IC出貨的時間。又規定每次出貨都要把晶片數量算清楚,但當時還沒有掃描系統,結果一次數百片晶圓,每片晶圓上有八千顆晶粒,花一個月也數不完。

「當時法令趕不上實際需求,鬧了許多笑話,後來都逐漸解決,目前做半導體的人舒服得不得了,因為前面倒楣的人已經把問題解決了。」

角逐諾貝爾/待人處事謙虛為懷


儘管施敏在學術界擁有極高的地位,待人處事上依舊謙卑不變。十七年前,時任中山大學副教授的李明逵特地去聽施敏的課。李明逵便在上課時提出疑問,施敏反回答說:「這個問題問我不如問你,因為你才是這問題的專家。」不僅讓李明逵很欽佩,也無意中道出施敏「不知為不知,是知也」的求學精神。

早期施敏回台期間,和家人住在交大宿舍,溫壞岸和父親溫鼎勳教授一家人是當時鄰居。溫壞岸回憶說:「當時我才六歲,施敏給我的印象是一位和藹的伯伯及偉大的科學家,至今施敏雖有極高的學術地位,待人處事依舊和藹謙卑。」

施敏於一九九○年回台定居,先後擔任交大電子與資訊研究中心主任,緊接擔任國家奈米元件實驗室主任。但他目前已卸下這些官職,是名副其實的陽春教授。

「雖然我已從教育部退休,但交大仍聘我為校級講座教授,我最喜歡的工作還是研究。」交大資工系教授陳榮傑有一次中午在學校餐廳遇到施敏,看施敏包著兩個類似菜色的便當,好奇地問他,施敏回答說,「為了多點時間做研究,中午多包個便當,晚上就可以少走這一趟。」

「我無法理解為何有人不看好半導體的未來,像摩爾定律,我認為至少還有二十年的有效期。像一九八○年代,當時有人認為一微米是越不過去的障礙,後來又有人說○‧二五微米是障礙。但是,任何悲觀的預估最後都證明是錯的,我對半導體的未來相當樂觀,年輕人應該要繼續投入這個行業。」

許多業界人士表示,施敏至今已被提名角逐諾貝爾獎多次,雖然都失之交臂,但幾乎所有半導體業的人,都看好他是諾貝爾獎得主。如果哪一天瑞典斯德哥爾摩真的宣布施敏得獎,相信國內外的專家都會說,「嗯,他真的是實至名歸!」

/小檔案/
施 敏 Profile
出生:1936年
現任:交通大學校級講座教授
學歷:台灣大學電機系學士
美國華盛頓大學電機系碩士
美國史丹佛大學電機系博士
經歷:美國貝爾實驗室研究
交通大學電子工程系教授
交通大學電子與資訊研究中心主任
國科會國家奈米元件實驗室主任
家庭:已婚,一女一子
榮譽:IEEE J. J. Ebers獎
(電子元件研究最高榮譽的伊伯獎)
中央研究院院士
美國國家工程院院士
中國工程院外籍院士
行政院傑出科技榮譽獎
中華民國斐陶斐傑出成就獎

施敏的科技界10大門徒
張俊彥 交通大學校長
陳龍英 交通大學副校長
魏哲和 曾任國科會主委
交大電子工程系教授
蘇 翔 曾任半導體中心主任與
國家奈米實驗室副主任
王文一 中研院院士
馮武雄 長庚大學電子所所長
陳君鍵 交大電信系教授
郭美雄 交大電子工程系教授
盧超群 鈺創科技董事長
孫元成 台積電資深處長

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