胡正明表示,自己最初並非刻意投入FinFET研發,而是因緣際會接觸到晶片可靠性問題。當時半導體業者普遍透過短時間測試,推估晶片在10年、20年甚至30年後是否仍能正常運作,但他認為,僅憑幾天或幾個月的測試結果,就推估數十年的使用壽命,缺乏足夠的科學依據,因此決定深入研究晶片失效的物理機制。
這項研究一做就是十幾年,也讓胡正明比產業界更早掌握電晶體微縮可能遭遇的瓶頸。他指出,隨著電晶體尺寸不斷縮小,絕緣層也必須越做越薄,但受到可靠性及操作電壓限制,絕緣層不可能無止境地縮減。當時業界普遍認為,電晶體微縮至35奈米後,傳統結構將面臨嚴重的發熱問題,難以繼續推進。
然而,胡正明認為,問題不在於電晶體不能繼續縮小,而是業界長期習慣既有的平面電晶體結構,忽略了改變形狀的可能性。他與研究團隊因此轉向三維電晶體設計,並透過實驗證明,即使微縮至35奈米,也能改善傳統結構所面臨的發熱問題,相關研究成果於1999年發表。
胡正明回憶,原以為研究成果發表後,產業界應已理解突破技術瓶頸的方法,沒想到兩年後,英特爾(Intel)技術長仍在大型國際研討會上,以核子反應爐核心、火箭噴嘴及太陽表面等極端溫度,形容未來晶片微縮可能遭遇的散熱危機。
這讓胡正明相當驚訝,也促使他思考,既然三維電晶體已有可行的解決方案,為何大型半導體企業仍未真正掌握這項技術的潛力,進而成為他決定加入台積電的重要契機。
胡正明透露,當時他主動寄電子郵件給張忠謀,表達希望從學校借調至台積電兩年的意願,張忠謀很快便同意。而加入台積電後,張忠謀交付給他的重大任務之一,就是要讓台積電從「Technology Follower」(技術追隨者),轉變成「Technology Leader」(技術領導者)。
胡正明指出,張忠謀非常重視真正的技術領導地位,因為如果缺乏技術領先優勢,即使台積電擁有優異的客戶服務能力,仍可能面臨產品與服務逐漸商品化的風險。
不過,胡正明並沒有選擇讓台積電搶先推出FinFET。他分析,當時台積電身為晶圓代工廠,必須服務數十家客戶,即使公司對新技術充滿信心,也很難逐一說服客戶接受全新的電晶體架構。相較之下,英特爾或IBM擁有自行設計與製造晶片的優勢,導入新技術時不必面對相同的客戶協調問題。
因此,他向張忠謀提出的策略,是讓台積電提前投入FinFET研發、累積技術與製造經驗,但不必爭奪第一個商業化導入的頭銜。
胡正明說,當時就預期英特爾或IBM可能率先採用三維電晶體,而台積電只要事先做好準備,等到市場接受這項技術後,就能迅速推出自己的製程,憑藉製造能力與良率管理經驗爭取競爭優勢。後來英特爾確實率先採用FinFET,也印證他當年的判斷。
胡正明更以賽車比喻這項策略。他表示,如果賽車比賽進行到一半,所有車手都必須換上一輛從未駕駛過的新型賽車,那麼誰能提前熟悉新車的性能,誰就更有機會在接下來的競賽中取得優勢。FinFET正是當年半導體產業即將迎來的重大技術轉換,台積電不需要搶先換車,而是必須比競爭對手更早做好準備。
胡正明表示,張忠謀對於這項布局給予充分信任,並未要求他鉅細靡遺說明所有技術細節,只要認為方向正確,就願意支持團隊推動。他認為,這種領導方式對企業創新相當重要,因為主管一旦做出決策,團隊便能專注投入研發,不必反覆耗費時間說服不同層級的管理者。
至於新書為何取名《拿出辦法來》,胡正明透露,最初是受到紀錄片《造山者》啟發,看到社會對半導體產業發展歷程仍有高度興趣,才決定將自己的經驗寫成第一本非科學類書籍。他原本想過十幾個書名都不滿意,直到寫到張忠謀贈送水晶牌的故事,才突然想到以「拿出辦法來」作為書名。
當天出席發表會的台積電董事長暨總裁魏哲家,也對這塊水晶牌印象深刻。他透露,自己同樣收到張忠謀贈送、寫著「拿出辦法來」的水晶牌,看到書名時頓時感受到排山倒海而來的壓力,還幽默表示,當老闆要求部屬拿出辦法,似乎就代表部屬原本沒有辦法。
對胡正明而言,「拿出辦法來」不只是面對技術挑戰的要求,更是一種解決問題的思維。他強調,真正重要的不只是提出創新構想,還必須思考如何讓其他人願意接受、共同推動。回顧FinFET的發展歷程,從提前看見技術極限、提出三維電晶體解方,到選擇適合台積電的導入策略,正是這套思維的實際運用。
胡正明也表示,當有能力、且受到自己尊敬的人交付重大挑戰時,他更願意將其視為一種期許,而非單純的壓力。這種正面思考與自信,也是他希望透過新書傳遞給年輕世代的重要觀念。


