台積電的發展簡史

前些日子由於中興事件，發展「中國芯」的話題甚囂塵上，而中芯與台積電無法削減的差距也成為焦點，最近台積電創辦人張忠謀退休，我想Matters 或許有些人會有興趣了解台積電成為世界第一的晶圓代工廠的經過，所以我將文章轉貼於此，原來的文章以「走過彎路，一生懸命——台灣半導體教父的張忠謀」登於《端傳媒》。

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台灣積體電路公司（台積電）的創辦人兼董事長張忠謀將於6月5日退休，今年4月《經濟學人》回顧張忠謀的貢獻，以〈台積電將成為世界最先進的半導體製造商〉為題，說明台積電不僅於2017年的市值超越英特爾（Intel），即將出廠的半導體晶片，也以7奈米的製程技術超越英特爾的10奈米製程，將是首次全世界最先進的晶片由台積電製造，而非英特爾。《經濟學人》強調，張忠謀帶給台積電的兩個競爭優勢在於今年30億美元的研發與晶圓代工商業模式（foundry model），至今仍未過時。

張忠謀曾經出版自傳上冊，寫到他33歲為止，不過對世人而言，更重要的或許是他56歲開始創辦台積電之後的歷程，但恐怕要等到他退休後才有時間完成。本文將回顧台積電的發展歷程與張忠謀的貢獻，以及張忠謀職場生涯所帶來的啟示。

政府扶持而起的台灣半導體產業

在世界上探討政府是否應該選定策略產業加以扶持的辯論中，半導體產業一直扮演特殊的角色。目前積極發展半導體的美、日、荷、韓、台、中等地，政府無不在某個階段肩負產業發展的關鍵地位，即使傳統上鮮少制訂策略產業政策的美國也不例外。從諾貝爾獎得主William Shockley在1947年於Bell實驗室發明電晶體後，無論是半導體理論或是製造實務，都是在美國軍方支援下授權與擴散給早期Sprague及Motorola等製造商，其中Motorola的半導體研發更來自軍方的大力資助。在Shockley剛愎自用導致「[八叛徒]」離開他的公司，合組快捷（Fairchild）半導體後，快捷於1958年研發出的第一顆電晶體，也是賣給五角大廈用於製造B-70轟炸機。當時的半導體量少價高，幸在美國軍方的支持下，快捷才得以順利發展。快捷後來衍生出包括英特爾在內的許多半導體公司，成為矽谷半導體產業始祖。

為了降低成本，1960年代美國的半導體公司開始尋求外包機會，將勞力密集、技術層次較低的電晶體製造與積體電路的封裝測試，外包給亞洲公司，台、韓、星、馬等地因此進入半導體下游產業。唯一的例外是日本，日本於1958年成立「日本電子工業振興協會」，令外國人難以取得日本企業股權，並設立貿易障礙以及加速國內廠商技術擴散，並且開始研發與生產半導體。自1970年起，美國在世界半導體產業近乎壟斷的優勢，逐漸為日本打破，市佔率逐年下滑。日本進而在1976年成立「超大型積體電路研究協會」合力研發下一世代的64K RAM記憶體，更激起美國廠商的警戒之心。

當時美國的半導體產業結構與現在由高通（Qualcomm）和英特爾主導的態勢十分不同：軍方願意不計代價購買量少價高的產品、《科學—無止盡的前沿》（Science—The Endless Frontier） 公布後聯邦大量補助研究經費，與反托拉斯法（即競爭法）強迫AT&T的子公司Bell和Western Electronics授權給所有需要技術的廠商，這些因素使得半導體小廠商林立。雖然這些做法有助於技術擴散，但是在與高度垂直整合大廠的日本競爭時處於不利地位。美國直到1986年半導體協會才與政府以及國防部的高等研究計劃署（ARPA）成立「半導體製造技術產業聯盟」（SEMATECH），模仿日本以產業聯盟的方式集體對抗。70年代美國半導體廠商的策略是加速將落後的技術移轉給開發中國家，以便集中資源研發較進步的下一代產品，台灣正是在這個時候進入半導體製造業。

1974年，台灣行政院秘書長費驊與經濟部長孫運璿、交通部長高玉樹、電信總局局長方賢齊、工研院院長王兆振與電信研究所所長康寶煌六名政府官員，以及美國無線電公司（RCA）研究主任潘文淵討論如何促進台灣經濟轉型，從紡織業轉而發展電子業，最後決定在政府主導下發展積體電路產業，由經濟部在工研院下設立「電子工業研究發展中心」（即日後的「電子所」），以電子錶晶片為載具，自美國引進積體電路技術。

潘文淵邀集海外華人組成「電子技術顧問委員會」（TAC），為工研院擬定技術合作邀請函，詢問三十多家美國半導體廠商技術移轉的意願，最後選定RCA。當時RCA已經在台灣設廠生產電子產品，而且願意代訓人才，並負有更新技術之義務，以及買回所生產出的晶片，因而雀屏中選。RCA曾經是美國真空管的領導廠商，不料積體電路興起，真空管一夕之間遭到淘汰，過去所有真空管的資產都成為負債，轉型為積體電路廠商也一直跌跌撞撞，最後為美國奇異公司併購。（註一）

當時工研院選派楊丁元、史欽泰、章青駒等多人赴美國RCA工廠培訓，回台灣在電子所設立積體電路示範工廠，後來這些人均成為台灣半導體產業的關鍵人物。電子示範工廠生產的首批電子錶電路CD4007 A的良率為55.7%，不料四個月後，便超過RCA估計的最高良率80%，此後甚至超越美國的平均良率83%，而達到88%，連RCA都自嘆不如。後來RCA甚至一度請求工研院將示範工廠或是技術賣回RCA，所幸工研院拒絕，終於開啟了台灣積體電路產業的輝煌世代。

不涉足設計的晶圓代工模式驚人地成功

儘管產品品質優異，但是電子所的工程師卻對銷售外行，屢屢碰壁之下，想到當時台灣的光華商場等地出售的電子零件多由香港進口，於是先外銷香港，獲取市場信任後，才回頭開啟本地市場。不過產品大受歡迎卻產生了另一個困擾，眼見示範工廠越來越商業化，需要擴廠的資金需求也越來越高，與工研院身為研究機構要專心第二期積體電路研究計劃產生衝突，於是決定將示範工廠切割出去，在1980年成立衍生公司聯華電子（聯電）。

聯電的成立對台灣有兩個重要的意義：一、儘管由政府一手催生，但是在時任行政院長孫運璿的支持下，否定了國營事業的提案，希望在台幣3億6000萬元的資本額中，民間資本能夠超過51%。不過募資的過程並不順利，多數的台灣民間企業家認為風險過大而不願參與，最後是在國民黨黨營事業光華投資與中華開發的協助下，勉強達成民營的目標。

二、聯電的營運模式除了傳統的積體電路的設計、生產與銷售之外，也經營晶圓代工業務。所謂晶圓代工，是指半導體廠商只做製造，不涉足設計。面對半導體製造成本大幅增加，如果不是有晶圓代工廠，支持半導體設計公司如雨後春筍出現，半導體產業不可能如此蓬勃發展。晶圓代工是台灣創新的半導體商業模式，如同張忠謀所說，這是他一生對半導體產業的最大貢獻，也是台灣半導體產業的競爭優勢來源。

不過對於誰發明晶圓代工，早期一直有所爭論。聯電成立初期由時任工研院長方賢齊擔任董事長，以及華泰電子創辦人杜俊元擔任總經理，原工研院電子所副所長曹興誠擔任副總經理。自1982年起由曹興誠接任總經理，1985年張忠謀返台接任工研院長並兼聯電董事長，不過後來台積電成立後，也由張忠謀擔任董事長。因此，到了1991年曹興誠聯合其他聯電董事，以「競業迴避」為由，令張忠謀辭去聯電董事長，專任台積電董事長。

曹興誠認為是他在工研院電子所服務時最早提出晶圓代工的構想，而且聯電也是在他的經營下，最早從事晶圓代工業務，而張忠謀是等到1987年工研院第二次成立衍生公司台積電時，才開始從事晶圓代工。張忠謀則認為他還未回台灣工研院任職，仍在德州儀器工作時，就已經萌生晶圓代工的想法。而由他負責的台積電才是第一家專注於純晶圓代工的半導體公司，當時他曾經向熟稔的英特爾與德州儀器說明晶圓代工的構想，不料對方都認為不會成功而拒絕投資台積電，足證這種商業模式的創新，當時的確標新立異且見人所未見。

今天普遍認為張忠謀才是晶圓代工的創始人，不過真正解決這個爭端的並非辯論，而是雖然早期聯電與台積電並稱為「晶圓雙雄」，但後來台積電的營運績效遠超聯電，再也無人將兩者相提並論，這個爭議也隨之消弭，榮耀歸於張忠謀。

台積電是工研院電子所「超大型積體電路計劃」的產物，成為繼聯電後的第二家衍生公司。與前一期計劃不同，超大型積體電路計劃並不直接自國外大廠進行技術移轉，而是與海外華人在矽谷所設立的小半導體公司華智（Vitelic）聯合開發CMOS記憶IC。如同聯電一般，時任行政院長俞國華希望民間持股能夠至少有51%，以便確保台積電成為民營公司，但是同樣因為台灣企業家缺乏信心而募資不順，最後只得尋求外資合作，由行政院開發基金投資48.3%，荷蘭飛利浦公司投資27.5%，本地民間資本僅佔24.2%。

嚴格說來，這樣的例子並不罕見，很多開發中國家政府介入產業發展往往並非因為業界資金不足，而是彌補本地企業所缺乏的企業家冒險精神。例如台塑集團在政府要求下勉強出資台幣2000萬元，日後一有機會就出清，直到1995年才以超過當初150倍的資金成立南亞科技，再度跨入半導體產業。當時荷蘭飛利浦出資時還擁有日後可以增資至51%的選擇權，所幸後來飛利浦並未履行這個選擇權。時至今日台積電雖然外資持股八成，但是經營團隊依舊穩定掌有公司的經營權。

台積電的晶圓代工模式驚人地成功，尤其難能可貴的是在營業額屢創新高之際，依舊維持將近50%的利潤率，台灣及世界各地的半導體設計公司因此大幅增加，加速了半導體產業的技術進步。很快的，許多企業爭相模仿，首先是新加坡的特許半導體（Chartered Semiconductor）也以純晶圓代工模式與台積電競爭，此外南韓三星、日本的富士重工、川崎鋼鐵、神戶鋼鐵與山葉以及美國的英特爾等公司，也在自身的業務外，涉入晶圓代工，台灣同樣出現模仿者，而最新加入的純晶圓代工廠商則是中國的中芯，其中不少管理人員均出身自台積電與聯電。

不過對於非專業晶圓代工的廠商來說，跨入晶圓代工可能產生利益衝突的問題，例如當聯電的客戶委託其代工時，如何能確定其客戶的半導體設計與佈局不會為聯電自營的設計部門「借鑑」？因此聯電後來將設計與製造分家，設計部門獨立為「聯發科」，其設計的低價手機晶片，促成了中國白牌與中低價手機品牌大爆發，造成中國手機廠商突飛猛進的成長，並且銷售世界各地，為今日的中國手機產業打下基礎。同樣的，新加坡的特許半導體後來為AMD獨立出來的製造公司格羅方德（Global Foundries）併購，成爲世界第二大純晶圓代工公司，僅次於台積電。台積電的晶圓代工模式不僅改變了半導體產業，也影響了電腦與手機產業的生態。

張忠謀成功關鍵：建立人脈、政府放手

張忠謀踏進半導體產業實屬偶然，當初張忠謀在美國麻省理工學院（MIT）讀完機械工程學士與碩士後，本想繼續攻讀博士，不料兩次申請均被拒絕，不得再度申請，被他視為「人生中最大的挫折」，因此投入職場，後來才在職進修於史丹佛大學取得電機博士。張忠謀本來想依所學加入福特汽車，不料當時希凡尼半導體提供的薪資高出福特汽車一美元，張忠謀便希望福特汽車微調薪資，卻遭到福特汽車拒絕，張忠謀一氣之下便走上了半導體之路。後來加入德州儀器直到成為副總裁及半導體集團總經理，不過與董事不合以及感受到玻璃天花板，使得他離職加入通用儀器公司。

在德州儀器任職期間，張忠謀有個無話不談的好友Jack Kilby。Jack Kilby與「八叛徒」之一的Robert Noyce發明了積體電路，張忠謀原以為這麼遙遠的東西毫無實用價值，不料後來竟然成為半導體主流，他大為震撼。Jack Kilby後來因此得到諾貝爾物理獎，Noyce則和發明摩爾定律的Gordon Moore以及Andrew Grove等人創立了英特爾，後來與微軟成立Wintel聯盟，控制了個人電腦產業數十年發展。

正處在半導體產業萌發時代的張忠謀因此體會到技術的力量，並為他建立了綿密的人脈，例如台積電成立初期由張忠謀擔任董事長，曾任職Harris半導體與通用儀器的Jim Dykes擔任總經理，後來張忠謀找來曾任快捷總經理與德州儀器副總裁的Donald Brooks擔任總經理，直到他被聯電挖角，才由張忠謀親自擔任總經理。而台積電營運初期的艱困時期，也是由張忠謀找來英特爾的總經理Andrew Grove來台灣考察並下了訂單解困。這筆訂單對台積電意義非凡，因為透過英特爾繁瑣的要求與認證後，台積電得以在國際上獲得信賴，開始高速成長。

台積電的成功也要歸功於台灣政府放手讓張忠謀等經理人擁有完全的自主權管理公司。在台積電草創初期，宏碁（Acer）已經是台灣個人電腦的重要廠商，當時正好市場上個人電腦的記憶晶片缺貨，於是宏碁透過經濟部希望台積電能夠生產記憶晶片，以與台灣個人電腦的發展聯繫起來。不過，儘管政府的開發基金是台積電的最大股東，但是經濟部並未如宏碁所願，而完全未干涉台積電的營運。

同時「工研院研發最新技術，再成立衍生公司」的策略，也不是每一次都獲得廣泛成功。台積電成立之後，電子所又衍生成立了三家公司，其中兩家是規模較小的半導體設計的華邦電子，與製作光罩的台灣光罩公司。第三家則完全是複製聯電與台積電的模式，由電子所進行「次微米製程技術發展五年計劃」，之後在台積電的主導下，成立世界先進積體電路公司（世界先進），由張忠謀擔任董事長，曾任IBM副總裁的Bob Evans擔任總經理。世界先進一開始設計與製造DRAM記憶體，不過營運績效一直不好，最後在台積電的協助下，轉型為純晶圓代工。

事實上隨着半導體的發展日新月異，技術與資本門檻不斷上升，民間台積電的技術能力已經超過政府的工研院電子所，所以在世界先進之後，半導體的研發與生產都由民間的廠商進行，電子所不再衍生成立半導體製造公司了。事實上台灣的半導體產業雖然由政府一手促成，但是張忠謀明白表示反對政府再以發展策略性工業的方式，如此深刻的介入產業發展，而只需要健全產業與總體環境即可。

張忠謀的貢獻：晶圓代工策略、國際視野與公司制度

台積電從一個微不足道的起點，到今日市值超過英特爾，在生產技術上與三星、英特爾三足鼎立，穩居世界晶圓代工龍頭，並改變半導體的產業生態，甚至成為台灣國家安全的重要保障，成就遠遠超出包括張忠謀在內當初的想像。

張忠謀帶給台積電者並非技術上的專長，其實他在MIT主修機械工程，在德州儀器雖然從基層爬到副總裁兼半導體集團執行長，但是他的定位是專業經理人而非工程師。他真正帶給台積電的是晶圓代工策略、國際視野與公司制度。他將代工密切地與顧客深度結合，對帶給公司八成營業額的前二十大客戶，創造出他人難以企及的附加價值。在台積電草創時期，其製造技術落後世界技術前沿英特爾兩個世代，規模更是無法相提並論。儘管篳路藍縷，但是他自公司成立第一天起，就始終以國際標準來建立制度，以國際視野來要求員工與自己，儘管他本人對日常技術的運用十分[遲緩]，但是他對員工犯錯的批評與自我終身學習的要求同樣毫不手軟。

以公司治理為例，台灣許多企業集團都曾經抱怨強制設立獨立董事規定，在現實中窒礙難行，但是台積電卻有半數的獨立董事。目前的十名董事中，除了董事長張忠謀、副董事長曾繁城、兩名接班人劉德音與魏哲家，以及行政院國發基金代表人陳美伶五人之外，其餘五位都是獨立董事，包括：宏碁創辦人施振榮、陳國慈律師、德州儀器前董事長、應用材料前董事長以及荷蘭恩智浦半導體董事長。台灣傳統上的獨立董事多由董事長提名，通常提名與董事長關係密切的友好人士，但是台積電的獨立董事中完全是專業考量，除了陳國慈曾經擔任過台積電法務長之外，其餘都是相關產業的頂尖專業人士，不太可能因為與張忠謀的關係影響獨立運作。

而許多企業主所未曾說出的潛規則是，他們多少持有旗下子公司的股票或甚至成立其他的公司與母公司交易，這種持股方式有助於學界稱之為挖隧道（tunneling）、台灣稱之為「五鬼搬運」的做法，使得企業主得以透過關係人交易而剝削小股東、移轉風險給少數股東，甚至掏空公司，這在世界各國均相當普遍。但是張忠謀除了台積電的股票之外，從未持有任何子公司股票，遑論成立個人公司與台積電交易，自然毫無關係人交易的可能（註二）。

在公司治理上張忠謀這種一絲不苟的精神，恰與世界上許多「聰明」的企業主做法背道而馳，而張忠謀這種依照教科書行事般的「天真」，也展現在他始終堅持半導體製造本行，從不多角化至房地產等非相關產業，從不破例。在台灣強調傳統、東方、家族之類的公司，從來都不是公司治理的好榜樣，在最簡單的正道上，張忠謀始終踽踽獨行。

雖然非相關多角化可免，但並不意味台積電可高枕無憂。台積電目前在台灣面臨最大的挑戰是隨着規模不斷擴充，晶圓廠驚人的耗電量已經使得電力供給成為政府與台積電最棘手的問題。儘管台積電有少量的發電，但遠遠不足供應所需。在核能安全、環保與能源需求衝突日益尖銳的今日，台積電實在應該考慮如谷歌與微軟等企業自建電廠，才有可能免於外界因素影響自身的核心事業。

這次退休雖然是張忠謀最後一次交棒，但並非第一次，2005年他74歲之際，曾經交棒給蔡力行，不過後來因為金融風暴的裁員風波，台積電於2009年撤換蔡力行，他重回總經理職位。或許受到蔡力行接班事件的影響，張忠謀不再相信單一執行長是對台積電最好的安排，在2013年宣布由劉德音與魏哲家擔任共同執行長。張忠謀在退休記者會上感性地說，雙首長平行領導將是他留給台積電最後的貢獻。如同我在另一篇[文章]中指出，張忠謀實際上還是對雙首長進行分工，董事長劉德音領導董事會，對外代表公司，對內則是公司決策的最後把關者；總經理魏哲家則是在董事會的指導原則之下，領導、經營台積電，從而避免完全雙首長平行制的陷阱。

回顧張忠謀的一生，他曾經被MIT博士班所拒，視為人生最大挫折，但是後來卻長期擔任MIT董事；他曾經醉心學術而不可得，最後卻以其對半導體產業的貢獻而獲得學術界至高的IEEE最高榮譽獎；他曾經夢想貢獻所學於汽車業，卻陰錯陽差成為半導體教父；他曾經在德州儀器面臨職業生涯挫折，卻在56歲創立了超越德州儀器半導體的公司；他草創台積電時曾經不眠不休以求英特爾認證，如今台積電與英特爾、三星鼎足而立，台積電的市值更超越英特爾；他機械工程出身，卻屢被選為世界上最有影響力的企業經理人之一。他在中國出生，受美國教育，最後在台灣創業，始終有「一生懸命」於半導體的職人精神。那些他失去的，後來都以更大的成就補償他；那些他以為是人生最大的挫折，卻成為人生最幸運的轉捩點；回首前塵，那些張忠謀曾經以為的彎路，最後都成為成就他人生最美風景的一部分。

註一：RCA在台灣的廠房造成嚴重污染，多名員工罹癌，經過17年的訴訟於2017年敗訴賠償台幣5億6000萬元，創下台灣環保史上的紀錄。

註二：張忠謀歷年僅持有其擔任過董事長的台積電、世界先進與慧智股票。

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