台積電的製程，如何從落後到超車對手？一切要從與飛利浦的談判說起

在 1988 年，台積電公司的會議室裡，工程師們正為一張來自英特爾（Intel）的訂單興奮不已——這不是什麼尖端產品，而是英特爾 3 年前的舊款控制器，當時 1.5 微米（µm）製程已是台積電最先進的技術。沒人料到這家只能做成熟製程晶片的台灣公司，36 年後會成為超越英特爾的半導體公司；2024 年台積電市值排名更首次突破1兆美元，成為全球第八大企業。

根據《張忠謀自傳》，早期台積電的晶片製程節點技術落後一般半導體公司 2～3 代，當別家已量產 1.0 微米，台積電只能量產 2.0 微米；但到了 1999 年，台積電已趕上 9 成公司做到 0.18 微米，至 2022 年已可量產 3 奈米（nm）。　

超車的起點從何而起？

台積電技術領先的關鍵，必須從 1985 年台積電創辦人張忠謀和飛利浦公司（Philips）的談判說起。飛利浦公司是台積電的創始股東之一，《張忠謀自傳》提到，1985 年，政府準備籌設台積時，飛利浦馬上向政府表示有興趣合資，當時飛利浦總部決定把台灣作為低成本的半導體生產基地，恰巧和當時台灣政府招募外資計畫符合，因此飛利浦就成了台積電的募資首選。

選對材料、修正錯誤，研發經驗是進步的養分

談判之初，飛利浦原要台積電完全以飛利浦的技術為基礎，但張忠謀相信「技術是一間半導體公司的靈魂」，堅持以授權方式自主開發，並把獨立性設為談判重點，拒讓台積電成為飛利浦的子公司。而另一方面，張忠謀提出的「專業晶圓代工模式」也正合飛利浦意，這些條件確保了雙方的利益，談判在 7 個月後終於順利落幕。

1997 年，台積電聽聞了 IBM 0.13 微米銅製程，起了挑戰心的台積電開始接觸 IBM 洽談授權。然而，《晶片島上的光芒》提到，IBM 堅持研發要在紐約進行，但台積電認為在自家廠內才能讓研發、製造緊密配合，使技術在台積電生根，最後拒絕合作。

書中還提到，技術障礙高的 0.13 微米銅製程之所以能開發成功，是因為台積電在研發前一代技術時，發現新材料 HSQ 在研發階段表現好、但進入量產就會有問題。自主開發的過程在此時化作成長養分，幫助台積電選對材料、修正錯誤，才能領先 IBM 於 2001 年最早推出，在國際嶄露頭角、奠定技術優勢。

固定 8% 研發經費，讓員工有足夠子彈上戰場

全球速食龍頭麥當勞崛起的歷程中，起先漢堡市場規模並不大，但靠著服務定位主攻速食市場，麥當勞成功擴充既有市場。《器識》表示，台積電剛成立的情況和麥當勞類似，當時晶圓產業以垂直整合製造為主，從設計到製造通通包辦；而台積電選擇專注晶圓製造代工，在累積龐大客群，客戶合作量夠多後，良率就能隨之提升。

在這些布局背後，投入多少資源讓技術能持續領先就很重要。張忠謀在《Acquired》專訪時表示，他在德州儀器（Texas Instruments）任職時就意識到了固定研發經費的重要性，但提案每每遭駁回。2009 年回任台積電執行長後，他希望訂下固定的營收投資比例，讓主管能安心研發、不必每年都為年度研發預算爭執不休。

最後，張忠謀在當時 5～6% 的基準上直接將研發經費固定為營收 8% ——不論景氣好壞都直線投資。一旦有了足夠資源可推進，研發團隊也開始得以有更遠大的構想，使日後能鎖定 28 奈米製程成為關鍵技術突破點，為智慧型手機市場的崛起鋪路，2014 年以 20 奈米與蘋果合作生產 A8 處理器，為台積電立下重要里程碑。