經濟部國家產業創新獎－推薦閱讀

伍壽國處長

翻開台積電電嵌入技術發展處處長伍壽國創新技術過程，洋洋灑灑可說戰功彪炳，為台積電在多項製程技術發展上，創造非凡的技術優勢，尤其他在背面照射式（Back Side Illumination, BSI）CMOS影像感測器（CMOS Image Sensor, CIS技術上的創新，使台積電成為影像感測器技術的領先者， BSI 此項卓越創新，更是伍壽國20年研發生涯的里程碑。

擁抱生命驚喜領航技術創新

關鍵技術菁英獎－台積電嵌入技術發展處處長－伍壽國

文／劉麗惠

從1994年擔任台積電靜態隨機存取記憶體（Static Random Access Memory, SRAM）開發團隊主管開始，至今20年的研發職涯中，伍壽國完成的新穎技術非常多，包括：4T與6T架構的 SRAM與嵌入式SRAM技術開發；0.13微米～90嵌入式DRAM技術開發；0.25微米～N65 CIS技術開發。而最令伍壽國感到驕傲的創新技術，則是他帶領台積電CIS團隊，利用0.11微米與65奈米技術，成功開發出BSI 技術。

「從2 0 0 5 年開始，台積電CIS研發團隊致力於BSI 技術研究，歷經重重困難，成功開發出世界一流的BSI技術，驗證台積電研發組織在創新技術上的能力」伍壽國說，台積電BSI 這項具破壞性的創新技術，不僅使台積電在國際半導體產業舞台上，增添一項競爭利器，更提升臺灣相關企業在影像產品的國際供應鏈地位。

BSI創新奠定影像產業地位

傳統CIS所採用的前向照射（Fr o n t Si d e I l l umi n a t i o n , FSI）技術，光源受到配線層及電晶體影響，感光度偏低。伍壽國說，如果這個問題沒有解決，整個CIS產業發展將嚴重受阻，反之，可以找出解決之道的業者，將可創造出不一樣的成就，這讓伍壽國認為台積電有必要投入這項研究。

伍壽國進一步指出，由於BSI CMOS技術可藉由將配線層與基板對調，縮短光源路徑以提升感光度，恰好符合單位畫素（Pixel Size）不斷縮小；在相同晶片面積內需放進更多畫素，以提高影像解析度的需求，因此，BSI 不失為解決FSI 技術瓶頸的最佳解決方案。

「其實，早在十幾年前，將BSI 應用於CIS的概念就已經被提出，不過，由於BSI製程中必須使用兩片晶圓精準疊合（wafer alignment bonding），允許範圍差只有微米，再加上疊合之後須將原來晶圓磨薄且維持表面晶格完整性，這種製程遠超過傳統半導體製程處理的困難度，因此，要在CIS量產製程中實現BSI，是一件相當困難的任務。」不過，伍壽國並沒有因此打退堂鼓，「因為技術難度高，所以才珍貴」台積電擁有半導體製程優勢，投入研究，絕對有機會；再加上他認為在BSI上有所突破，將使積電在影像感測領域的競爭，再攻下一城，因此，他率領CIS團隊不畏艱難的投入BSI、CIS技術研發。

在伍壽國的帶領下， 2 0 0 9 年，台積電CIS研發團隊成功將 BSI 技術導入量產，率先在研發初期提出以傳統矽晶圓（bul k wafer）取代絕緣層覆矽晶圓（SOI wafer），並進行量產，大幅降低矽晶圓原材料成本，成為業界領先者。

雙重障礙　按部就班解決

研發過程中，伍壽國的研發團隊同時面臨技術與管理上的雙重障礙，困難之多，讓伍壽國一度萌發放棄之念，「但那個念頭稍縱即逝」伍壽國回憶，「研發過程中所遭遇的技術瓶頸難以細數，印象最深刻的是，漏電流一直太大，很長時間找不到解決方案。」

伍壽國解釋，漏電流太大，會導致吸光效果不佳，影響影像品質，如果不解決，根本出不了貨，一切都前功盡棄。為了解決這個問題，CIS研發團隊不斷提出各種解決方案，在不斷試驗再試驗的努力下，最後終於找到解決方法。

至於管理層面的障礙，更非一語可道盡，伍壽國說：「每一個研究牽扯的層面都太廣了。」除了提案之初要讓高層願意投入人力與資金，最難的是，研發過程中，工廠得要空出產線支援、採購要願意提供晶片，重重問題，如果沒有夠強大的研發理由，很難讓各個環節都配合。　　

面對這些難解的問題，伍壽國用毅力與決心，循序漸進度過一關又一關。伍壽國說：「找出投入這個研究的強大理由，是根本解決之道。」因為有商機，公司就會願意投入。因此，最開始，伍壽國積極與市場部門討論研究案的可行性與市場機會，接著他進一步找上合作夥伴，在各種研究構想中找出最具商機且可以成功的一條路，在建構完整的提案構想後，再尋求其研發主管的認同與支持。

通過層層關卡後，伍壽國接著帶領CIS團隊，以縝密的企劃構思，讓公司願意支援研發各環節所需的資源，而最後的事實也證明，伍壽國的研發構思是對的，為台積電與臺灣影像產業都帶來莫大的利益。

研究動力來自創新的驚喜

伍壽國之所以可以不斷為台積電的技術創新，立下汗馬功勞，關鍵在於伍壽國永遠秉持熱愛生命及享受驚喜的態度，面對自己的工作與生活。

「R&D絕對不是一昧關在自己的世界中思考技術，而是要懂得享受生活中的所有驚奇，並且擁有做為驚喜創造者的使命感，來面對生命中的一切，才能讓創新之泉源源不絕。這就是一直以來，我可以堅守創新研究的原因。」伍壽國雀躍的說，每次將原本零散的事物，創造整合成一個具體物件，進而改變產業甚至是人類生活，都能讓他擁有無比的成就感。

儘管專精技術，但是伍壽國並非那種老是宅在研究室裡埋首做研究的R&D人。面對不斷改變的電子產業，伍壽國認為R&D 必須對上下游的各個環節，都有敏銳的嗅覺與感受力，伍壽國強調：「唯有深入掌握新技術、新應用、新材料與新架構，才能發展出符合市場需求的創新技術。」

基於研究就是享受驚喜的工作態度，伍壽國在管理一百多人的研發團隊時，採取開放的工作態度。他總是鼓勵同事多講、多討論，不要害怕犯錯，而且要儘可能逆向思考，伍壽國說：「透過不斷的腦力激盪，讓我的團隊可以創造出最有價值的事物。」

展望未來，面對摩爾定律（Moore's law）所揭示的晶片更多及更小的趨勢，台積電CIS團隊，將進一步利用前瞻性觀念來克服畫素縮小時所面臨的繞射問題，尤其下一階段的畫素縮小為0.75 微米，幾乎已經接近可見紅光的極限，這將會是CIS團隊下一個嚴峻的挑戰。

另外，影像感測領域之外，如何將累積多年的成功研究經驗，移植到其他衍生性技術開發上，也是伍壽國未來的工作重點，因此，伍壽國目前正全面參與台積電前瞻性新技術開發，例如堆疊式影像感測器、前瞻性記憶體、新材料技術。伍壽國說，如何在眾多技術及不同材料中，發展出可量產又適合客戶使用的下一階段衍生性技術，是台積電，也是他個人的新挑戰。

他期望在嵌入式技術發展歷史中，自己可以成為不斷尋找到下一個具有利基、破壞性創新技術的參與者，除了為公司創造技術優勢外，也能為更美好的人類生活貢獻一己之心力。

感言＞伍壽國　處長

背向照射式（BSI）的CMOS 影像感測器技術是近年來影像感測器的重大突破。我帶領這個研發團隊，利用成熟邏輯技術基礎，開發出領先世界的BSI技術。此為More than Moore's Law 的最佳代表之一，更是我在20年職場中重要里程碑。這項破壞性的創新改變了傳統前向照射的製程技術，大幅提昇了影像產品品質，使得台積電在半導體舞台上增添一項競爭利器，和客戶共創雙贏，為公司貢獻許多利潤。更提昇臺灣相關產業，在影像產品於國際供應鏈上扮演重要地位。

BSI的成功驗證了台積電研發組織在創新技術上的能力。在追求更多更小的晶片趨勢下，需要投入更多資源及創新的觀念。而如何將BSI成功的經驗移植到其他衍生技術開發上，尋找下一個具有利基的破壞性的創新技術，發展出能量產又適合客戶下一階段的嵌入技術，以絕對技術優勢創造公司更大利潤，將是嵌入技術發展處下個嚴峻挑戰。

獲得這個獎項是我人生中最光輝的時刻，首先要感謝我的父母、妻子給予支持，及台積電的長官在最陰暗時期給我的指引及鼓勵。最後要把這份榮耀獻給BSI技術團隊，你們是最優秀的成員，因為你們，我們創造了影像產品一項新的里程碑，能與之共事，是我最大榮幸。