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半導體是什麼?
魏哲家指出:「半導體其實是很有意思的。」他分析,近年來若不是因為美國與中國在半導體產業上的競爭,可能很少人會注意到半導體,但其實「半導體是無所不在的」。
魏哲家解釋,半導體能讓人類身體的感光、視覺、觸覺,甚至是想法,跟世界與環境連結,像是各種測量溫度、光譜的感測器(sensor)就是最好的例子。
「半導體是外界跟你身體之間的溝通,外面有什麼變化,你的身體想知道,半導體能幫你辦到。」魏哲家這樣說明。
此外,他也分享,如果大家把人手一機、甚至是兩機的手機拆開來,把家裡的電冰箱、電視拆開,裡面都有一個個小小的黑塊,「那就叫做晶片,那誰做那些晶片的?在很久以前,大概30幾年前,是Intel、TI、Motorola,有一些逐漸不見了,那現在是誰來做現在就變成台積電」。
台積電八吋廠房內部。(照片來源:台積電官方網站)
晶圓代工是什麼?
相較於所謂的「IDM」,IDM是包含IC設計、製程、生產,甚至是銷售的一條龍過程;台積電採用的是「晶圓代工」策略。魏哲家解釋,台積電創辦人張忠謀在1987年便確立此原則。
「製程的發展與晶片的生產相當困難,如果沒有足夠的生產能共同分擔成本,要做一個IC、做一個最後的一個產品,非常貴,所以你如果問『晶圓代工』在幹什麼,就是大家一起來分擔生產的成本」。魏哲家這樣說明。
他同時也用更親民的概念來舉例說明,「日常生活中也有這樣的情況,譬如說鼎泰豐,你如果要做一樣的小籠包,鼎泰豐幫你做他會做得比你好,而且他不是只賣給你,他賣給大家,所以成本可以壓得低,你如果要做得跟他一樣好,一定會花更大的力量」。
台積電董事長暨總裁魏哲家。(照片來源:讀者提供)
2奈米製程有多小?
人類1根頭髮的寬度是80微米(micron,符號µm),魏哲家分析:「頭髮的萬分之一是8奈米,我們現在在做的是頭髮的4萬分之1,所以坦白講,我們現在在做的事情眼睛已經看不到了。我們眼睛可以看到的光波長是4000埃到7000埃,但現在在做的是2奈米,也就是20埃的事情。所以以前用電子顯微鏡看,現在電子顯微鏡也不太行了。」
魏哲家表示,現在得改用穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron microscopy,TEM)才看得到,「你看不到,然後我們大量生產,我們也看不到,有時候會覺得是瞎子摸象」。
台積電蓋廠要多久時間?
近年來因為國際供應鏈重組的趨勢,許多人會討論「在其他國家是否可能複製台積電聚落」?對此,魏哲家表示,若單純是蓋廠線,「全部建造起來,只要2.5年的時間,眼睛眨一下,2.5年就過了。」
但以在台灣為例,每次有一個新的技術出來,至少要蓋3個廠,而要把這3個廠或是整個技術節點做完、符合所有客戶的需求,大概需要5年。
「如果想把台積電的3奈米整個搬到任何一個國家,假設土地沒問題、水電沒問題、人才沒問題,那麼也只要用5年的時間就可以,但有哪一個國家土地、水電跟人才都沒有問題?」魏哲家如此說明台積電先進製程要落腳台灣以外國家的難處。
台積電亞利桑那州廠外觀(照片來源:台積電官方網站)
此外,魏哲家也加碼解釋,經常會看到媒體報導台積電客戶變心轉單,「如果看到報紙講『台積電的客戶有一個變心』,通常客戶跟我很要好,所以他們不會變心」。另一方面,客戶的產品採用台積電的技術,過程從設計、試驗到認證,之後才能夠大量生產,整個過程至少要2年。
「如果沒有台積電,客戶要2到3年才可以移出去,一家公司2到3年沒有產品,你猜他們會怎麼樣?」魏哲家引導聽眾這樣思考。
台積電與客戶信任關係如何建立?
談到台積電技術的進步,魏哲家表示,許多人以為他們是埋頭苦幹,「不可能,矇著頭幹沒那麼厲害,我們都是跟客戶一起學習,客戶會知道我們的技術哪裡不夠好,請我們改進。」
台積電之所以能做到技術領先全球,全都因為專注晶圓代工模式,積極與客戶溝通,透過客戶的反饋了解客戶的設計方式,跟客戶一起合作、進步。
台積電先進封測三廠內部照。(照片來源:台積電官方網站)
「因為我們專注代工、沒有自己的產品,因此客戶心裡不會有疑慮,於是每個客戶都肯跟你講說『你這個地方做得不太好、你那個地方要改進』,改進以後,客戶會覺得很窩心,因為產品變得更好了,變得更好以後,他還要再更好,所以他會繼續跟你講『還有哪一個地方可不可以這樣子…』」
魏哲家說明,台積電與好幾十個客戶一起攜手經過千錘百鍊,一起合作成長,因此真正的到客戶的信任。
「我一直相信一點,我的客戶如果沒有賺錢,那我就完了,他如果不賺錢,這種關係沒辦法長久,一定是他也要賺錢,他賺了錢以後才有生意,有生意才會交給台積電。所以我跟所有的同仁講,我們必須要堅持先讓客戶成功,這是台積電的信條,也是我們為什麼成功的地方。」
從創辦人張忠謀開始的模式,至今台積電上上下下仍奉為最重要原則,也成為台積電技術領先的關鍵因素之一。
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