台積電的成功祕訣 「用水怪獸」遇挑戰

臺灣水情拉警報，台積電已啟動水車載水備戰。台積電在竹科、中科和南科三個廠區的用水量，合計每天超過15萬噸，如果全都用水車載水，每天要運輸8000次。（中央社）

在中國大陸鬧芯片荒的2020年，台積電成了明星， 被美國金融研究公司評論為世上最重要公司，市值在全球從第23名衝上了第9名。 而今年一場創50年紀錄的水荒，也給台積電帶來很大的挑戰。

文：何仁慧

水荒給「用水怪獸」帶來困境

儘管四面環海，但臺灣一直缺乏淡水，每人每年能分配的降雨量不到全球均值的20％，這對某些企業的發展來說，形成一種巨大的挑戰。

2021年2月23日，全球晶圓代工龍頭「台積電」表示，由於水庫水位只是過去的20％，北中南部分廠區開始執行水車載水，來維持正常生產。

台積電《2019年企業社會責任報告》顯示，台積電在竹科、中科和南科三個廠區的用水量，合計每天超過15萬噸。這樣的水量如果全都用水車載水，每天要運輸8000次！

據大紀元《財商天下》節目介紹，在晶圓的生產過程中，需要用超純水來清洗半導體零配件，從而得到高品質產品。超純水的純淨程度是自來水的1000倍。以往晶圓廠需要用上1400至1600加侖的自來水，才可能轉化出1000加侖的超純水。如果在一片12吋晶圓上製造集成電路，需要使用大約2200加侖的水，包括1500加侖的超純水，所以晶圓廠是「用水怪獸」。

為了節約用水，台積電在水處理上已經投資幾十億，企業水回收率高達95％，25種不同方式使用過的水，就有25種不同的處理方式，平均一滴水使用3.5次。

不過，即使這樣反覆使用，目前台積電還是面臨缺水問題，專家預測，要等到5、6月梅雨季節之後，水荒才可能緩降。

1美金造就台積電輝煌

在美學成後，張忠謀本欲到福特汽車工作，但因福特給的待遇比另一半導體公司少了1美金，使他毅然決然地投入半導體行業，從而有機會創造了台積電。（Sam Yeh/AFP）

台積電是臺灣人的「護國神山」與驕傲，其創辦人張忠謀（Morris Chang），被譽為臺灣的「半導體教父」。目前台積電占據全球50％以上的晶圓代工市場，而排名第二的三星的市占率只有16.4％。

張忠謀1931年生於浙江寧波，1949年，18歲就讀於哈佛大學，次年轉讀麻省理工學院，並在1954年獲得了機械系碩士學位。

碩士畢業後，張忠謀本希望到福特汽車工作，但是因為福特的待遇比一家叫Sylvania的半導體公司少1美金，所以他就打電話給福特的面試官要求提薪，被冷冷拒絕後，年輕氣盛的張忠謀就選擇了Sylvania。

自學能力很強的張忠謀，一年後就從半導體的門外漢成了行家裡手；1958年，27歲的張忠謀跳槽到德州儀器（TI），成為德州儀器的第一名中國員工。公司還送他到斯坦福大學攻讀了博士學位，最後張忠謀在25年內成為了德州儀器的資深副總裁。

1983年，他跳槽到通用儀器公司擔任總裁，兩年後，54歲的張忠謀以在美華人最高企業主管的身分，應邀出任臺灣工業技術研究院院長。

在臺灣政府的策劃下，臺灣「國科會」出資1億美元，與飛利浦及一些民間資本，共同創建了全球第一家專業積體電路製造服務企業——台灣積體電路製造公司（tsmc），簡稱「台積電」。

隨後的30年，張忠謀帶著台積電做到了全球最大的晶片代工製造商，被譽為臺灣的「護國神山」。

創立全球半導體產業模式

在台積電創辦之前，全球半導體產業均採取IDM（Integrated Device Manufacture，集成器件製造）模式，就是包辦設計、製造、封裝測試以及銷售，全部都自己做的「垂直整合型」公司，代表廠商包括：英特爾（Intel）、IBM、德州儀器（TI）、三星（Samsung）等。

而張忠謀卻另闢蹊徑，開創了晶圓代工（foundry）模式，就是不生產自己的產品，只幫助半導體設計公司生產製造他們的產品。

哈佛大學著名管理學教授麥可．波特（Michael Porter）評論說，台積電不但創造了自己的產業——半導體製造代工業，也創造了客戶的產業——半導體設計產業。

從一開始，張忠謀就定位要面對全世界，要把台積電打造成世界級的企業，為此，台積電前三任總經理都是土生土長的白種美國人，方便推銷美國市場。

與此同時，張忠謀還建立了一整套的規章制度，讓一切有章可循，賞罰分明，將人治色彩減至最低。雖然員工99％是華人，但台積電堅持要求將英語作為公司的絕對主語，逼著大家要有世界觀。

公司的四大核心價值——誠實（Integrity）、守信（Commitment）、創新（Innovation）、客戶信任（Customer Trust）。這四個字的英文縮寫「I.C.I.C」，就是台積電成功的軟實力。

台積電的四大核心價值是誠實、守信、創新及客戶信任。這四個字的英文縮寫「I.C.I.C」，就是台積電成功的軟實力。圖為台積電新竹總部大廳。（Sam Yeh /AFP）

創業之初，張忠謀請來「矽谷教父」、英特爾行政總裁格魯夫（Andrew Grove）對台積電的產品質量開展認證，當時還沒有ISO 9000，拿到英特爾的認證，就等於拿到全世界的認證。

最初，格魯夫發現台積電的產品有多達200個缺陷，但是台積電的團隊幹勁沖天，幾周後將缺陷減少到20個，再過幾周後減少到4個。

晶片的設計廠商發現，將晶片交給日本公司生產至少需要12周，交給新加坡公司需要6周，交給台積電生產只要4周。

於是，矽谷的晶片設計公司逐漸把高層次的晶片交給台積電生產，低層次的留在美國生產，至此台積電把代加工業做成了一個行業。

成功祕訣研發速度遠超摩爾定律

半導體行業有個摩爾定律（Moore's law），大意是：積體電路上可容納的電晶體數目，每18到24個月就會增加一倍，也就是說，芯片運算速度大概每兩年增加一倍。

不過，張忠謀帶領的台積電，已經用遠快於摩爾定律的速度，來倍增電晶體密度，並把這個高速度維持到至少2025年以前。

為了保存技術領先，台積電做了大量的保密工作。所有人上班不准攜帶照相手機及隨身碟，不准將公司文件email到私人信箱。為了保障絕對的信息安全，台積人連進廁所也要刷卡。

另外，台積電大規模投入科研，2019年的研發費用高達近30億美元，年增4％，並創歷史新高，約占總營收8.5％；研發組織人數增為6500多人，年增5％。

台積電的研發投資規模，甚至超越許多公司。美國金融研究公司InvestorPlace在2020年9月1日發表評論稱，毫不誇張地說，台積電是世界上最重要的公司。

理由是：英特爾宣布7奈米延遲，而台積電已經交付客戶超過10億個7奈米晶片，而且台積電的5奈米良品率，甚至比7奈米更高。到2022年底，台積電將加速3奈米製程的生產，並著手進行2奈米製程。

對比大陸，儘管中國提出了「全民造芯」的口號，但是中國的半導體比台積電整整落後了兩代，中國還在為14、12奈米努力，而台積電早已掌握了7奈米的技術。◇