半導體教父的台積電 如何顛覆了晶元產業

素有「晶圓代工教父」稱謂的張忠謀，他所帶領的台積電，幾乎改變了全球半導體的發展歷史。因為有台積電的晶圓代工模式，讓更多無力投入巨額資金興建晶圓廠的IC設計公司（Fabless），可以透過台積電的先進位程技術，與英特爾（Intel）、三星（Samsung）、德州儀器（TI）這些擁有晶圓廠生產自己晶元的半導體巨人一較長短。例如，在智能手機掀起的移動通訊浪潮中，主宰產業發展的兩道勢力－－高通（Qualcomm）與聯發科兩家IC設計公司，他們都是台積電的重要客戶，所生產的晶元，則是讓每台手機高效運作的心臟。

延伸閱讀

對於張忠謀而言，從 1987 年創辦台積電到今天，他用了 30 年將這家公司從零打造成全球最大的晶圓代工集團，市值超過英特爾 (Intel) 。

就像蘋果 (Apple) 委託富士康生產 iPhone 和 iPad 一樣，今天的半導體產業已經把晶圓代工視為慣例。高通、英偉達、聯發科、Broadcom 等半導體設計公司從上世紀 90 年代甚至更早就將晶元生產、封裝及測試需求外包出去，自己的工程師團隊則專註在架構設計工作上。

蘋果近兩年的行動處理器 A10 和 A11 Bionic，英偉達 Nvidia 設計的新一代 PC 顯示卡，華為公司的麒麟系列處理器，以及所有你知道型號的聯發科 MTK 處理器，全都由台積電生產。

而在 30 年前，人們普遍不覺得對技術要求極高的晶圓外包是個好主意。張忠謀改變了整個產業的看法。

56 歲創辦台積電

1985 年，張忠謀聽從時任台灣行政院院長孫運璿的勸導，辭去了美國通用儀器 (General Instrument) 公司營運長的工作，回到台灣擔任工業研究院院長。這一年的張忠謀 54 歲。他曾在知名半導體公司德州儀器 (Texas Instruments) 工作了 25 年，直接負責晶圓生產事務。

晶圓是晶元製造的根本。大規模生產晶圓 (wafer) 涉及到的步驟和工序非常複雜。簡單來說，是先從二氧化硅 (SiO2) 礦石，比如石英砂中用一系列化學和物理冶煉的方法提純出單晶矽片。這些圓形的矽片還要經過多次蝕刻、光罩等處理，將微型電路覆蓋到表面上。最後還要通過嚴格的測試、切割、封裝、再測試等工序才形成了一枚最終可用的邏輯晶元。

當時的德州儀器是一家蒸蒸日上的半導體公司，接到了 IBM 等好多家公司的晶圓訂單。但也經常遇到良率下降、成品延期等情況。

張忠謀憑藉自己的勤奮和聰明，將 IBM 生產線的良率提升到了非常理想的水平，還多次受到客戶嘉獎。

在德州儀器，張忠謀最高做到了副總裁，是整個公司的第三號人物。但回到台灣，情況則很不一樣。作為一個政府資助的機構一把手，張忠謀的主要任務是將台灣打造成一個半導體商業中心。這也是孫運璿在 70 年代末為台灣定下的發展方向。

按照這位行政院長的規劃，他希望張忠謀創立一家從架構設計到生產，再到封裝測試的全能型半導體公司，產業內稱其為整合設備製造商 (Integrated Device Manufacturer) 。當時矽谷的明星公司英特爾，就屬於這個類型。

但八十年代的台灣，半導體產業基礎幾乎為零，也缺少資歷豐富的專業人才。張忠謀仔細考察過後，決定創辦一家只從事晶元製造和封裝測試的公司，命名為台灣積體電路製造股份有限公司，TSMC。

2013 年，張忠謀接受日本 NHK 電視台採訪時回憶到，英特爾創始人戈登·摩爾(Gordon Moore)得知後並不認為這是個好主意。

為了給台積電創立尋求第一筆風險投資用來建設廠房和採購設備，張忠謀親自給美國、日本的十多家半導體企業寫信。但包括 Sony、三菱 (Mitsubishi) 在內的大多數半導體公司都拒絕了，其原因都是認為單一的晶圓製造生意行不通。

幾經輾轉努力之後，台積電依靠台灣政府和荷蘭皇家飛利浦 (Euronext) 的兩筆資金，以及一些民間資本共計 13.775 億新台幣正式成立。

力抗美日 創晶圓代工新局

那時，正是美國、日本半導體晶圓整合大廠叱吒風雲的年代。但各大廠從晶元設計、製造、封裝測試一手全包。

台積電選擇沒人試過的專業晶圓代工模式，讓更多上游IC設計公司得以與台積電先進位程合作，和美、日半導體巨人一較長短。

事後證明，張忠謀賭對了。1980年代中後期，美國矽谷出現英偉達（Nvidia）、高通（Qualcomm）等有IC設計能力，卻苦無資金興建晶圓廠的新創公司，因為沒有包袱，自然願意嘗試台積電的晶圓代工合作模式。後來證明，這些IC設計公司也一起成功了。

之後，晶圓代工模式，吸引了個人電腦、繪圖晶元、行動電話業者爭相與台積電合作。

1980年代在半導體產業領域「喊水會結凍」的日本，也因轉彎速度太慢，在這股晶圓代工風潮中加速瓦解。

隨著晶圓代工崛起，各大廠紛紛投入，就連台灣半導體推手之一的聯電，也在1995年宣布放棄經營自有品牌，改以純晶圓代工搶市，並開啟後來張忠謀、曹興誠晶圓雙雄的對決。

晶圓雙雄曾經並駕齊驅，1995年，台積電凈利達台幣150.8億元，聯電則是134.41億元，後來卻因兩家公司策略不同而愈行愈遠。

台積電30年來只做一件事，那就是專註晶圓代工，一直在先進位程上保持領先。但聯電又往上游投資，衍生出九家IC設計公司，儼然已是遍地開花的聯家軍，反而在晶圓代工領域，追不上台積電。

如今，台積電的對手，早已不是當年的聯電，而是「大聯盟」等級的IBM、英特爾（Intel）與三星（Samsung）。

2017年3月，台積電市值衝上5.13兆元，正式超越半導體龍頭英特爾的5.07兆元，台積電已不只是亞洲第一，更是世界第一。

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