【為什麼我們挑選這本書】本文摘錄《商業周刊》編寫的《器識：張忠謀打造台積電攀登世界級企業的經營之道》，記錄台積電設立全台第一座十二吋晶圓廠的過程，從尋地施工到正式生產，縝密的建造計畫立志打造台灣成為新矽谷，在成為晶圓製造龍頭的路上，台積電做了哪些努力？（責任編輯：鄒鎮鴻）
全台灣第一座十二吋晶圓廠──台積六廠，是全球最大的半導體單一廠房，建成以後供應台積電至少十分之一的產能，年產值約為新台幣二百五十億元。這座堪稱「天下第一大廠」的科技城堡是如何建造起來的？背後有什麼故事？它又有何「能耐」？
天下第一大廠：台積電成為半導體霸主之作
「四十年前我剛到矽谷的時候，那裡還是一大片蘋果園，但現在已是寸土寸金，我相信台積六廠也會把台南科學園區四周甘蔗田，變成矽田，成為全世界另一個高科技奇蹟！」
一九九七年，張忠謀在台積電的第六廠、也是全台灣第一座十二吋晶圓廠的動土典禮上，留下了這段豪語。
三年之後，台南科學園區附近甘蔗田依舊茂密，高壓電塔一座接一座兩旁延綿，經由南科超高壓變電所的二百一十萬千瓦的功率，不分日夜送往地平線上那座黑白紅相間的台積六廠。
樓層面積八萬八千八百平方公尺的台積六廠 ，是二○○○年時全球最大的半導體單一廠房，也擁有全球最大的一萬八千平方公尺的無塵室，至少供應十分之一的產能，在產能滿載的情況下，產值曾是當時台積電各廠之冠。
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台積電領頭晶圓生產，各廠紛紛跟進
每當黑夜降臨，地平線就被這座工廠所照亮，三班制工人輪流上線，四週蛙鳴依舊，新市和善化之間的三抱竹村，開始有了第一家二十四小時的便利商店，南方之夜狂想曲開始暖場。
國科會產業分析師馬維揚指出，與其說台積六廠帶動新一波十二吋建廠風潮，不如說台積電擴大了「戰爭規模」，各家觀望的氣氛也被台積電打破。
一九九七年，當台積電正式宣布投入新台幣九百億元在南科建廠，進而建置十二吋晶圓生產線，半年之內，包括了聯電、茂矽、華邦、甚至旺宏，都紛紛宣布十二吋晶圓廠的計畫。其中，聯電和日立合建的十二吋晶圓廠，初期就要投入新台幣五百八十億元。
「沒辦法，不做等於宣告放棄，三年後看台積電慢慢把這個市場吃掉！」一名業界人士指出，聽到台積電決定要興建南科六廠相當驚訝，一方面當時全球只有兩座十二吋晶圓廠，而且都正在興建中，一座是英特爾的，另一座是西門子的 Infineon。
這種全球最先進的製程，台灣並非沒有能力開發，只是台灣一向跟在大廠後面，供應產能。
一九九八年，半導體的景氣正從谷底開始爬升，台積電卻讓競爭者喘一口氣的時間都沒有，台積電還在六廠配置第一條十二吋晶圓生產線，也是全台灣第一條點一三微米、銅製程的生產線。
泥濘的地表，馬上被一部部載來了鋼筋和水泥的卡車，劃下深陷的輪胎痕跡，台積六廠所需的高拉力鋼筋共三萬四千噸，等於可以建兩千五百戶國宅。
第一批台積電人員約三十人，在資深建廠工程師林俊吉、處長劉人名率領下進駐，臨時搭建的兩層樓工寮就是「戰爭臨時指揮所」。
眺望西邊，和台積六廠同一天動土的南科管理局的標準廠房和管理中心，也在加緊搶攻結構。曬得很黑的「阿吉」，是台積電第二十四號員工，可能也是台灣穿著最髒的億萬富翁，他從挖地基開始參與，地底、地面上下跑，穿著工程服直接前往南科籌備處，希望他們趕快把整個南科的排水系統做好。
沼澤地上建廠，建築結構可承受八級強震
這裡原是一片沼澤地，三千年前就有文明在此棲息。不過三千年後卻是台南有名的淹水區，再加上地表二十五公尺下才有岩盤經過，地表沉積岩土質相當鬆軟。
負責工程的互助營造公司董事長林清波表示，依照台積電對防震的要求，就算台灣發生八級大地震，六廠還是可以不受影響。以九二一大地震為例，當時新竹科學園區承受的最高地面加速度（PGA）是○．一三九克，而六廠可以承受高達○．六克的 PGA，等於是四倍以上。
同時，要懸吊主體建築的龍骨，必需緊緊抓住大地。歷史五十年的互助營造，有蓋過十五座晶圓廠的經驗，但是這次，互助營造要先把地基挖到三層樓這麼深（普通廠房約一樓深）、再埋三千根直徑五十公分的鋼筋混凝土樁吃到岩盤。只不過，大雨一來，剛灌好泥漿的結構就全部沖毀。
「光是地基就淹了兩次！」林俊吉表示，建廠的技術不是問題，但問題是他們效率太高，連南科周邊排水工程系統還沒完成就開始在地基灌漿，而每次淹水後，除了要清理地基，打掉重來，又要停工一星期，損失都達數百萬元。這也是台積六廠要在南科「生根」的代價！
當時在台積電三廠工作、台南出生的工程師陳仲怡，從大學時就北上中原大學唸書，畢業後就在新竹科學園區、一待又是八年。當他得知張忠謀決定在南科設廠時，還特別趁回家時自己騎摩托車來這裡看看。她穿過了一大片甘蔗田時，心就涼了一半，看見滿是泥濘的預定地時，心中更開始懷疑，何時才真的能夠回家。
每天要做五十個伏地挺身、鼻樑直挺的台積六廠廠長趙應成，是國內最早接觸 DRAM 製造的工程師之一，他的專長在「系統整合」。
所謂「系統整合」，就是在半導體設計和量產之間，做溝通和整合的工作。台積電的人都喊他「老趙」，當他打包好了聯電總經理許金榮送他的鍾馗立像、正準備出發南科之前，總經理曾繁城還特別召見他，送他四個字：承先啟後。
台積六廠進駐南科，帶動龐大投資與周邊商機
說「承先啟後」是因為台積六廠是台積電最後一座八吋廠，也是全台灣第一座十二吋晶圓生產線。而另一方面，六廠內部空間的設計，包括內部四條生產線，可以互相支援，隨時從八吋變成十二吋，十二吋變成八吋，這也是國外最先進大廠的設計方式。
隨著地基的防震測試的完成，互助營造每天一千五百人次的工人，八個月內完成了地面上硬體架構，一九九年二月，台積六廠開始進行裝機的作業，第二批的三百人也開始進駐六廠，三分之一是北部召募再培訓六個月、三分之一在本地召募、三分之一是從竹科各廠調來，陳仲怡也在其中。
林俊吉告訴這三百人，這裡的星星很大、很亮，一天勞累之後，數星星睡覺是最好的消遣。
以往台南新市附近最貴的一桌菜是三千元，自從南科的台積六廠進駐後，變成了六千元，假日還座無虛席。南部的搬家公司也開始注意到高科技商機，投資數百萬買來「氣墊式」的貨櫃車，爭取運送半導體機器的生意，舉例來說，一部價值三億的十二吋曝光機組，從高雄港到南科，運費就高達六百萬元！
分寸之間，差別何止百萬。如果只是一座單純的八吋廠，建廠成本只要八到十億美元，也就是兩百五到三百億台幣左右。但是興建十二吋的晶圓廠，成本就變成了二十到三十億美元，也就是三倍的投資。
由於每一片十二吋晶圓可以切割的晶粒，比八吋晶圓多了二．二五倍，成本少了三○％。所以說投資十二吋晶圓廠，最主要是為了一場「成本的戰爭」。對於容易標準化而量大的 CPU 晶片、晶粒面積大的繪圖晶片業者，如果沒有一座十二吋晶圓廠，就意謂著未來每一片記憶體的成本比別人貴三○％。
南科全力支持台積六廠營運，朝「天下第一」邁進
要做到最大，成本才會最小，這是台積六廠要做天下第一廠的原因。趙應城白天領導年輕的工程師裝機、試機，下班後陪大家打壘球、打羽球。
二○○○年七月十五日，台積六廠先成功達到月產一萬五千片八吋晶圓的目標，並在三個月後挑戰每月產能三萬片。世界上從來沒有一座晶圓廠，在正式量產後半年內就可以達到這個數字。
從打椿的那一天起，台積六廠就以規模和速度向「天下第一」邁進。
當時，全球的晶圓需求，大約每年增加三○％。二○○○年九月五日，時任副總統呂秀蓮的科技之旅來到台積電，張忠謀對她表示，等到二○一○年時，全世界的 IC有一半是來自專業的晶圓代工廠，而這一半來自代工廠的晶圓，又有一半是來自台積電！
「我們南科支持台積六廠全力運轉絕無問題！」現任南科管理局主任戴謙表示，每一片晶圓需要用到四噸的水，七○％可以回收，南科附近有三個水庫，包括新市、善化和箱涵，即使美濃水庫不建，也綽綽有餘。
至於電力，南科有著像美國西部公路上一樣的高壓電塔連綿，背後有漳頂、烏山頭等三個迴路的電力，蓄勢待發。
關於南科對台灣第一座十二吋晶圓廠的支持，劉啟光表示，管理局已在他們權限內做得相當完美。不過，為了保險起見，台積六廠還是會有自己的備用發電廠，讓南科的地平線始終明亮。
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台灣南部有足夠的人才嗎？
有了廠，還要有人，才能打仗。未來，台積六廠總共需要五千個人力，但是南台灣有足夠的人才嗎？
竹科附近有交大、清大，車程一小時左右還有中央和中原，提供了許多人才。針對這點，成功大學大工學院院長王駿發說，成大工學院有八千人，從環工到水利有十二個科系，人才供給面完整，人數等於整個交大。至於素質，王振明回答得更妙：「目前清大校長劉炯朗、交大校長張俊彥都是成大畢業，你說素質如何？」
台積電副董事長曾繁城也是成大畢業。台積電已在成大工學院設立講座及獎學金，拉近學術和實務的關係。離南科一小時車程處，還有中山大學和義守大學。更重要的是，原本南部很多理工人才開始回流，讓南部城市重新復活。
南科人才就業博覽會上，台積電大排長龍，爭相擠進六廠大門，六廠人力資源處長劉啟光透露，連作業員職位的關說層級，有的都在立法委員之上。
當時，台積六廠約有一千七百名員工，二○○一年要增加到二千四百人，等於在一年中的二百四十個工作天裡，平均每天都要召募三名新人。
關於台積電的人員召募，早期地方上曾有「台積電不用南科地方人」的抨擊，事實上，目前台積六廠的員工約有半數是來自台南縣市。同時，現在也有越來越多南部民眾開始知道台積電股票不好拿，除了要輪班，有時還得工作到深夜，這對許多習慣白天工作的南部民眾來說簡直不可思議。
台積六廠二百坪的餐廳裡，每天供應四餐，另外，還有奇美博物館經營的藝術咖啡廳供員工小憩；在台積六廠無塵室的入口處，交班時人潮洶湧，工程師和作業員在此互相寒喧後，上線的上線、回家的回家。但是在三樓的 300 mm 點一三微米工廠旁卻是另一副景象，有人在牆邊低頭啜著咖啡、有人在門外輕聲交談，緊張氣氛讓走過的人也加快腳步。
300 mm 點一三微米生產線，是台積電當時最先進的技術，也讓台積六廠成為台灣第一座量產十二吋、點一三微米晶圓的工廠。
台積六廠 12 吋量產的關鍵技術，取得半導體產業的主導地位
什麼樣的工程師可以領導台灣大廠和世界同步、開發出最先進的半導體製程技術？負責這條生產線的工程師是蔡能賢博士，清大物理系畢業的他，是美國麻省理工學院材料工程博士，原來是世界先進的副總經理，台灣開發出第一批六吋晶圓時，他就在現場；而八吋晶圓誕生時，他更自己開發出一套量產的模式。
現在，全球的半導體大廠和設備商都在屏息以待，看著他如何用最先進的快速大尺度曝光、全掃描式光罩機器，以銅製程開發出十二吋晶圓的量產模式！
包括全球最大的半導體設備廠美商應用材料，都派出最頂尖的工程師小組進駐台積六廠，隨時和蔡能賢的點一三微米小組討論十二吋晶圓設備的製作和改進。
對全世界的半導體設備商來說，十二吋設備機器正是下一波的主流，如果沒有跟上，也將被市場淘汰。一名設備商業者就表示：台積六廠十二吋量產的關鍵技術，已取得了半導體產業的主導地位。
「他是那種可以一個人用網球拍對牆壁打反手球，半個小時都不變換姿勢的人！」一名和蔡能賢熟悉的工程師指出，他對那種複雜精密、但是要有耐心 的工作很擅長。蔡能賢在四十歲時才開始學網球，但兩年後就打到新竹園區杯雙打亞軍，蔡能賢說，他最欣賞的球員是張德培，為了救任何一絲一毫的機會球，奮不顧身。
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台積電每年都要蓋一座晶圓廠！
全球最大的半導體廠英特爾，在二○○○年年底正式量產十二吋晶圓，而台積六廠的時間表，則是二○○一年的第二季，月產五千片，當時緊追在後的是日立與聯電合資的十二吋晶圓廠，開出月產七千片的產能。面對這樣的激烈競爭，蔡能賢說，做好每一個細節是決勝關鍵。
「未來，台積電一年還要蓋一座晶圓廠！」曾繁城指出，隨供需起舞反而跌得更重，先蓋好廠房，景氣不好就先不裝機器。台積電從六廠開始，要走得更大步。
台積電在蓋第六廠時，就地挖到了不少三千年前的古物，這裡曾是台灣最早有文明的棲息地。站在這塊土地上，這座台灣最先進的一家工廠，傲視全球的產能和效率將為半導體的演化史再添新頁，也和 IC 產品優勝劣敗息息相關，不分晝夜，台積六廠正在挑戰歷史。
（本文書摘內容出自《器識：張忠謀打造台積電攀登世界級企業的經營之道》，由 商業周刊 授權轉載，並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題；首圖來源：台積電。）
