台積電從技術落後2代到7奈米量產領先,紀錄片《矽島台灣》揭張忠謀的成功關鍵點
台積電從技術落後2代到7奈米量產領先,紀錄片《矽島台灣》揭張忠謀的成功關鍵點

可曾想過,是什麼東西驅動了手上那支智慧型手機,能在一個這麼小的體積裡創造出這麼多的服務?可曾想過,有天不用人駕駛的無人車是如何處理紅綠燈、事故障礙等這麼多繁瑣狀況?這當中所有的關鍵都藏在一個小到不行的晶片(IC)裡,打造出這些晶片的正是台灣引以為傲的半導體產業。

非凡電視台製播《矽島台灣》的節目,當中深入淺出的將台灣如何從人力密集的產業,在當時擔任經濟部長的孫運璿的推動下,轉而成為發展技術密集的半導體產業,在沒有技術、沒有人才,一切都從零開始的那個年代,比起IBM在美國蓋廠房,上班穿皮鞋梳油頭的模樣,鈺創董事長盧超群形容台灣半導體的發展就是從泥濘裡面展開的。

延伸閱讀:台積電拚5奈米關鍵技術!影片直擊極紫外光EUV微影技術是怎麼運作的

台積電創立之初,沒有技術如何搶下訂單?

稍微把時光倒轉到1985年、那正是台積電成立的前夕。台積電創辦人張忠謀在接受《矽島台灣》訪問時回憶起這個草創的開始,他說當時他收到人稱「科技界教父」的李國鼎出了任務,要在台灣置辦一個中型規模的半導體公司。

他反覆地思索這個中型規模的半導體公司要如何營運,肯定不能只靠內需的訂單、要放眼全球市場,但當時的台灣真有這番能耐去世界的舞台闖蕩嗎?「沒有!」張忠謀肯定地表示。

台積電晶圓十四廠外觀
被授命要打造一個中型規模半導體公司,張忠謀認為當時的時空背景,台灣在技術上與世界一流的半導體公司差了一大截。

然而從台灣整個半導體的歷史發展來看,1985年的時間點並非我們半導體的第一步。

在此之前,台灣已歷「積體電路工業發展計劃」。當時政府為發展半導體的技術,送了一批工程師們前往美國學習、並將技術移轉回台,當時的成員包括已經過世的旺宏董事長胡定華、聯電榮譽董事長曹興誠等人,這些日後在台灣半導體產業占有一席之地的人,都是當時西進取經、回台後開創台灣半導體的先鋒部隊。

只是在張忠謀的眼裡,當時的台灣不僅沒有具備與世界第一流半導體如英特爾、IBM等抗衡的技術撐腰,也沒有與客戶行銷的手腕與能力,但他看見台灣半導體在生產良率的表現相當出色,因為作業員的勤奮以及具有足夠的常識能接受生產線上領班的指示,因此他認為這是當時台灣在全球半導體下的競爭優勢。

良率高成優勢,張忠謀量身打造新商業模式

找到著力點,張忠謀為即將誕生的台積電量身打造一個改變全球半導體產業的商業模式: 晶圓代工(Foundry)

在晶圓代工的商業模式誕生之前,半導體產業的工作模式都是一條龍的產線:從IC設計、製造到封測、測試等都是一手包辦,這樣的方式稱之為整合元件製造公司(IDM),但半導體的每個環節技術都是相當困難,因此越往下走所需要的研發費用跟技術門檻都越來越高。

因此台積電代工角色的誕生,也替許多企業找到一個出路,應運而生像AMD、NVIDIA、聯發科這些無晶圓廠(Fabless)的企業。

台積電十二廠晶圓代工工作情況
找出了台灣半導體在良率上的優勢後,張忠謀為台積電量身打造了晶圓代工的新商業模式,不僅替台灣半導體找到出路、也改寫了半導體產業的遊戲規則。

「我們的客戶就是半導體的企業,」張忠謀肯定地說,但同為半導體產業,為什麼能安心將自家的技術交由台積電製造?「因為我們專心做代工這一件事情,」張忠謀解釋到。

「贏得客戶信任」,成為台積電旗開得勝第一步

他說現在的台積電擁有三大競爭優勢,依序是技術領先、卓越製造以及客戶信任,但台積電草創之初,技術其實是不如人的,反而是靠客戶的信任打下這片江山。因為不做設計所以能全心全意為客戶製造,才能獲得客戶的信任。在擁有信任基礎後、輔以優秀的良率,替台積電打下良好的第一步。「 不過一開始的技術依舊落後一流半導體公司至少兩世代, 」張忠謀補充當時台積電的狀況。

起初台積電的技術來源主要是向國外半導體廠取得技術授權,是直到2000年台積電婉拒與IBM共同合作開發0.13微米銅製程,由時任研發副總的蔣尚義帶領技術團隊自行研發,替台積電奠定了擁有自主研發技術的能力基礎。0.13微米銅製程也替台積電迎來摩托羅拉、德州儀器等客戶,爭取到IDM廠的委外訂單,使台積電不再只是一個代工廠的角色。

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張忠謀回想起一開始輸人2代不止的技術,台積電最初靠的是客戶的信任才能走到今天這一步。
圖/ 蔡仁譯/攝影

因此張忠謀說,台積電在2000年技術已經可以趕上當時一般半導體公司的水準,但離最好的半導體公司仍有一段距離。同(2000)年,台積電也出手併購德基半導體和世大積體電路,一舉躍升全球最大的晶圓代工廠。

雖然2000年的台積電還無法與張忠謀口中一流的半導體公司如英特爾等競爭,但2000年起台積電有了技術自主研發的基礎後,在張忠謀的帶領下與2009年開始市場上對智慧型手機的需求逐步攀升,讓台積電靠著技術的領先,營收有如倒吃甘蔗。

到了2020年的今天,台積電的技術已經成為張忠謀口中最好的半導體公司,導入EUV(極紫外光刻)的N7+為全球最先量產、5奈米的量產時程也是業界最先。

何謂半導體?鈺創董事長傳神定義

科技部部長陳良基說,全台半導體從業人員約有27萬人,總產值上看2.66兆元新台幣,台灣得以在資通訊等產業搶下半壁江山的原因,靠的是台灣半導體產業的能量。

半導體就是人才,加上決心、加上士氣、加上技術,還有永遠不承認失敗的努力, 」當時也是西進成員之ㄧ的鈺創董事長盧超群,如此傳神定義這個為台灣打下半片江山的半導體產業。

責任編輯:陳映璇

關鍵字: #張忠謀 #科技部
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2025台灣設計展在彰化!直擊「圓未來之行」必看十大亮點:3+1大展區,跨入時空轉換通道,共創未來新可能!
2025台灣設計展在彰化!直擊「圓未來之行」必看十大亮點:3+1大展區,跨入時空轉換通道,共創未來新可能!

亮點一:回溯城市源頭起點,航海語彙彷若時光倒流

「圓未來之行」共分為室內三大展區與一戶外展區,以「與城市一同成長」做為策展主軸,梳理出:「源─緣─圓─合」x時光「過去─現在─未來」串接時代軸線,將彰化的「交通、建設與生活」呈現於展區中。「源」記憶之源展區入口處,是彰化航運貿易的起點,設計語彙透過水波、帆船、引領觀展者漫步前進,從最微觀的早期建材文物看到城市發展的歷史,如:清領時期至日治時期的多樣建築元素與素材,包含:戎克船、壓艙石、福州杉、枕木、酒甕,回望彰化的源頭,憶起移居而來的風光繁榮。

亮點二:光雕沙盤演譯交通建設願景,點亮未來發展藍圖

「緣」的轉譯之間,以「連結」為核心主題。居民與城市透過交通路網緊密相繫,象徵彰化從人與地的互動中,編織出發展的脈動。〈脈動彰化〉展項以光雕技術投影於立體沙盤模型上,生動演繹「一軸一環雙樞紐四引擎」的整體建設願景。
隨著各交通樞紐依序點亮,縣域交通網絡的節奏逐步展開,城市與鄉鎮間的連結脈絡清晰浮現,展現彰化邁向均衡發展、共榮未來的宏觀藍圖。

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〈脈動彰化〉以光雕技術生動演繹「一軸一環雙樞紐四引擎」的整體建設願景。
圖/ 彰化縣政府

亮點三:模型x互動表述社群共融,實踐宜居生活的想像

以等比縮小建築模型結合互動展示,呈現伸港基地新時代青年住宅與社會住宅的「租售共融」模式,觀展者可透過互動深入瞭解青宅社宅共居的設計意圖與社會影響,感受彰化如何回應居住正義與社會福祉的生活需求,看見宜居城市的生活模樣。

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〈宜居共築所〉展示伸港基地「青宅+社宅共居」的創新政策。
圖/ 彰化縣政府

亮點四:鹿江綠建築校園AR互動,亮相生態x教育x文化的交織成果

教育是宜居生活的一大環節。「鹿江綠建築校園」透過立體模型結合互動呈現:未來綠學園─教育x永續x建築示範,將綠建築結合AR增強影像互動,觀展者用手機對準模型,即可看到校園的環境永續設計特點,讓綠建築不僅是獲獎的優秀成果,更是一個精心設計的教育實踐。

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本次作為【圓未來之行】展區的鹿江國際中小學,即是榮獲公共工程金質獎的綠建築場域,民眾可透過掃描模型上的標示點探索其中的永續設計。
圖/ 彰化縣政府

亮點五:你看不見的城市隱形治理設計,一地多用校園複合蓄洪池

展區中,將「全國首創校園複合蓄洪場─地下停車場兼蓄洪池」,透過立體模型結合電控薄膜,呈現蓄洪場域與生活場域的結合。看資源如何整合應用,超越既定印象,創造一地多用,融合教育、社區、防洪機能的複合設計新模範,表達城市韌性設計的新可能。

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〈全齡照護網〉展示一站式長照大樓,民眾走至定位即可揭露對應設施的照護服務。
圖/ 彰化縣政府

亮點六:回應健康共融的生活型態,窺見一站式長照大樓、共融公園等

健康共融的生活型態,城市是如何回應的呢?展區中也將呈現城市「全齡共享」的生活設計典範,讓不同的年齡層,都能被承接、照護與支持,展出:因應共融需求而設計的一站式長照大樓,內含不老健身房、托嬰與育兒親子館、長照創新等多項措施,只要踩在地上互動點位,便會亮起相應服務的大樓樓層,完整了解一站式長照大樓的服務項目。此外,也設計了「反應力x不老健身房」、「全民運動」等互動感應投影遊戲,以及未來「共融式遊戲場」投票選擇,表達未來城市規劃意向,提供參與城市共融的連結與共造,傳遞永續、人本兼容並蓄的溫柔回應。

亮點七:探索時間如何轉譯新生?走進老屋再造活化空間

展區概念中,回應300年的城市建設新舊共生,「時光新生所」打造出「老屋點燈造型故事屋」,精選五組代表案例,從老屋前身到改造過程,以及此刻的成果,看見老屋與社區、青年與夢想、創業與創新,透過建築再造表達當代生活的新生命與城市活力。

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〈時光新生所〉以翻牌形式呈現老屋整修前後的使用對比。
圖/ 彰化縣政府

亮點八:情境式體驗未來車廂,城市藍圖引導對未來的渴望期盼

當過去、現在被梳理完整後。未來會是什麼呢?「未來城市展區」則以縫合、綻放、圓滿、快捷幸福未來為題,透過「情境式劇場」,讓觀展者置身未來車廂中。搭乘未來號看著窗外,播放著目前規劃的未來藍圖,當旅程來到終點,未來就是始於現在的行動。邀請你共同參與種種希望與可能性。

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【圓未來之行】展區內的未來車廂,在車廂兩側呈現城市未來規劃遠景,帶給每位觀展者沉浸式體驗快捷幸福未來。
圖/ 彰化縣政府

亮點九:建築AI互動選擇,未來共創基地展區實驗計畫

彰化縣長王惠美表示,「未來城市的藍圖,必須由民眾共同描繪,唯有大家的想法與創意,才能讓城市更貼近生活、貼近人心。」因此,「未來城市共創基地」設計共創互動環節,以大尺度的城市規劃角度出發,邀請觀展者共同打造屬於彰化的未來城。
以彰交特定區為城市共創背景,觀展者能透過平板互動,依需求、喜好選定主題類型與建築,如:該區域希望如何發展?公園綠地(共融公園、生態濕地)、產業經濟(百貨商場、研發大樓)、休閒育樂(美術館、圖書館等),民眾意見將影響城市發展指數,並由 AI 生成建築於畫面上,最終於大顯示螢幕上看到共創未來城市的樣貌。
透過互動體驗,民眾得以反思發展過程中經濟建設與生活環境的平衡取捨,展項最終會將互動成果整理成報告做為縣府施政參考,此區域的未來,將是共創而生的實驗基地。

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〈未來城市共創基地〉可透過平板互動生成多種建築,邀請民眾一同建設未來的理想城市。
圖/ 彰化縣政府

亮點十:戶外串聯生態作品區,看行動如何實踐永續?

最終,來到更宏觀的探討彰化未來城市的環境,傳遞三大核心:未來想像、智慧永續循環、綠色療癒,將其展現於生態設計作品中的〈魚的肚子是我們的生活〉、〈往事河光.未來亭〉、〈漂泊之所〉,分別呈現自然環境保護,由在地師生共創孕生作品、以太陽能系統呈現未來資源的自給自足,及將彰化歷史重要的戎克船體轉化休憩裝置。回扣彰化的起點主軸:生態環境與幸福宜居生活,完成一趟精彩的「圓未來之行」體驗。

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【圓未來之行】戶外展區中的展品:〈魚的肚子是我們的生活〉,呼籲大眾綠色環保、永續循環的重要性。
圖/ 彰化縣政府

採訪・撰文/楊喻婷
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