[心得] 《造光者》秒懂台積電背後的隱形巨人ASML

《造光者》讀後心得：秒懂台積電背後的隱形巨人 ASML

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2020 年疫情爆發，有一家公司電話被打爆了。那不是台積電，而是台積電拼命在找的公司。

這公司藏身在荷蘭一個小城鎮，名叫 ASML（艾司摩爾）。

他們打造了一台被業界人士稱為「外星科技」的機台，一台造價就比 F-35 戰鬥機還貴。

現在，全世界所有的先進晶片，都是透過這部機台製造出來的。

我們台灣人都喜歡說台積電是台灣的「護國神山」，但很少有人知道，這座神山的「心臟」，或者說打造神山最關鍵的工具，其實來自這家荷蘭公司。

四十年前，他們只是一間不到五十人的新創公司，在漏水的辦公室裡辦公。如今，他們壟斷了市場，成為歐洲最有價值的高科技公司 。

我曾在台積電待過十年，親眼見證過這部機台的威力。 讀完《造光者》這本書後，我才完全搞懂這家公司背後的精彩故事。

我整理出五個關鍵重點，讓你秒懂這家荷蘭公司，是如何與台積電，共同塑造了世界的未來。

一、半導體晶圓廠的印鈔機

在台積電的晶片工廠裡面，有一個非常獨特的存在，我們稱之為「黃光部門」。這個部門管理的其中一種機台就是 ASML 的「曝光機」（Lithography）。這些機台是整座工廠最昂貴、技術最複雜、也最常成為生產瓶頸的單位。

那麼，這台被稱為「曝光機」的設備，到底是什麼？

你可以把它想像成一台「超精密的投影機」 。它的任務，是把設計好的電路圖案，以極快的速度、極高的精準度，一層一層地「印」到矽晶圓上 。這個過程需要重複幾十萬次，耗時好幾個月，最終堆疊出數百層的電路結構，形成一顆包含數十億個電晶體的晶片
。

我們有時候也會笑稱這種機台是「印鈔機」，因為它就是快速來回投影成像，就很像在印鈔票。只要它還能順利運作，工廠就能繼續賺錢。整個工廠的大量資源和最頂尖的人才，經常都圍繞著這個部門打轉。

在黃光部門工作，壓力也是出了名的大，尤其在台灣這個地震頻繁的地方，每一次地牛翻身，都可能讓這些極度精密的機台受影響，所有工程師都得繃緊神經，趕快回工廠搶救。

我的許多朋友，有些在台積電的黃光部門工作，有些則是在 ASML 台灣分公司或荷蘭總公司工作。從他們的口中，我對 ASML 這家公司的認識就是：神秘、龜毛、技術力強到像外星科技，而且，無可取代。

說一個很扯的你可能很難想像，ASML 的工程師進廠維修機台的時候，如果修的是很關鍵的零件或設備，還會把場地圍起來，完全不讓晶圓廠的工程師看到，你連他在幹麻都不知道，保護機密到這種程度。

我們都習慣將台積電的成功視為理所當然，但這本書揭露了檯面下的真相。與其說是台積電單獨撐起一片天，不如說，它的成功是建立在與 ASML 這種關鍵供應商「共同成長」的基礎之上。台積電的先進製程，如果沒有 ASML 開發出獨步全球的曝光機，根本無法實現。

二、比 F-35 戰鬥機還貴的投影機

說到 ASML 的曝光機，就一定要讓你知道它的技術有多厲害。

隨著晶片越做越小，傳統的光源波長已經不夠用了。這就像你想畫一條極細的線，卻只有一支麥克筆，那是畫不出那條線的。

為了做到更小的線路尺寸，整個產業都把希望寄託在波長僅 13.5 奈米的「極紫外光」（EUV）上。然而，這項技術的難度，幾乎超出了人類想像的極限。

《造光者》書中描述的技術細節，簡直就像在讀科幻小說，EUV 機台真的是「外星科技」。

→ 無可挑剔的鏡面：

為了反射 EUV 這種光線，ASML 需要極度平滑的反射鏡。有多平滑？書裡的比喻是，如果把這面鏡子放大到整個德國的國土面積這麼大，鏡子表面的高低起伏不會超過 20 微米。什麼意思？比你的一根頭髮還細，就是這麼平坦。

→ 神乎其技的精準度：

這些反射鏡的對準精度要求高到什麼程度？作者寫道，這相當於在地球上，用這面鏡子精準地打中一顆放在月球上的高爾夫球。想想看，這需要多麼厲害的精準度。

→ 創造光芒的魔法：

EUV 光源無法在自然界中穩定存在，必須「現場製造」。ASML 的方法是在一個真空室中，以每秒五萬次的速度，噴出 30 微米大的錫滴，「錫箔紙的錫」。然後用一道強大的二氧化碳雷射精準擊中每一顆錫滴，將它蒸發成電漿，才能激發m出那一瞬間的 EUV 光 。

→ 速度與穩定的矛盾對決：

承載晶圓的平台，移動速度比戰鬥機的加速度還快 。但它又必須極度穩定，任何一絲震動都會毀掉整批晶片。這就好像一位奧運百米短跑選手，必須在全速衝刺的時候，端著一杯裝滿水的水杯，還不能灑出任何一滴水。要這麼穩定。

這樣一台集結光學、化學、物理學、軟體和精密機械於大成的怪獸，運送時需要動用七架波音 747 貨機 ，重量超過 150 噸 。它的造價更是驚人，最新一代的 High NA EUV 機台，一台售價四億歐元，同樣的錢可以買四台 F-35 戰鬥機了！

如果你對半導體或高科技本身就有一定程度的了解，這本書中描述的更多細節會讓你目瞪口呆。

三、獨特的經營與銷售哲學

ASML之所以能成為晶片界的巨人，除了技術領先，他們還有一套非常獨特的經營與銷售哲學，跟其他公司完全不一樣。

現在全球半導體曝光機的市場由三大廠商瓜分，市佔最大的是 ASML，其他兩家是日本的尼康（Nikon）和佳能（Canon）。這兩家日本公司以前的方法，是把所有零件都自己從頭到尾包辦，盡量自己生產。但 ASML 卻反其道而行！

ASML 選擇只專注在最核心的「系統整合」與「設計開發」上。其他所有的關鍵零組件，他們都交給世界上最頂尖的供應商來做，然後再像積木一樣組裝起來。這形成了一個「唇亡齒寒」的緊密合作網路，大家彼此依賴，互相支持，缺一不可。

舉例來說，他們家的鏡頭，不是自己做的，而是找來德國光學大廠蔡司（Zeiss）一起開發。蔡司一開始還不太願意供貨，因為 ASML 那時只是個默默無名的新創公司，後來還是靠著飛利浦下訂單才說服他們的。

另外，EUV 機台最關鍵的光源，也不是 ASML 自己從零開始發明的，他們是跟美國的西盟科技（Cymer）合作開發的。甚至後來西盟科技遇到技術瓶頸，ASML 為了確保光源技術能持續突破，還直接把西盟整間公司買下來。

這種關係真的是又深、又緊密，但同時也像一條很珍貴但也容易斷裂的鎖鏈，因為整個產業都繫在這些少數的關鍵夥伴身上。

ASML 的機台銷售模式也超乎一般人想像。

一般來說，機器要測試到完美運作、功能一切正常，才會出貨給晶片工廠，對不對？但
ASML 不一樣，他們採取的是「先交貨、後改良」的策略。

他們會把一個個像樂高積木一樣的模組，運到客戶的工廠，然後他們的工程師就在現場組裝、調校，直到機器能順利生產為止。

你可能會覺得這樣很有風險，但對 ASML 的客戶，像是台積電、英特爾這些大廠來說，這其實是個大優勢！因為他們可以比競爭對手更早拿到最先進的設備，搶先開始生產最賺錢的晶片。

ASML 技術長布令克就曾說：「如果我們等到機台完全做好才出貨，那我們已經落後了。」 對 ASML 自己來說，這種模式也確保他們能牢牢綁住客戶，而且還能有效阻止其他競爭對手趁機打入市場。

他們的第一款熱銷機台 PAS 5500 就是模組化設計的先驅，即使過了三十年，很多 PAS
5500 系列的機台到今天都還在生產晶片，因為它可以不斷升級、替換零件，就像你可以為汽車換上更強大的引擎，而不用重買一台新車一樣。

四、陰與陽的完美互補

我們總以為偉大的公司是由完美的計畫和穩定的領導所打造。但事情跟你想的不一樣。

《造光者》鉅細靡遺地說明這間公司的創立過程。ASML 的崛起之路，充滿了混亂和火爆的爭執，換過好幾任的執行長，那些名字換得太頻繁我都記不起來。但是有兩位靈魂人物，特別值得一提。

第一位是 ASML 的前總裁暨技術長馬丁．布令克（Martin van den Brink），可說是
ASML 的技術掌舵者。他在公司是傳奇人物，地位就像是台積電的張忠謀一樣，是他塑造ASML 的核心文化。

書中形容他能一針見血地指出任何論點的破綻，而且毫不留情。我聽在 ASML 工作的朋友說，布令克在公司裡就是個神一般的存在，但也像個隨時會引爆的炸彈，大家都知道他平常「超爆兇」。

就連德國蔡司的工程師，每次跟他開會都會繃緊神經，因為布令克一發火，整個團隊都得退避三舍。他甚至曾私下透露：「如果我要罵德國人，一定用德語罵，這樣才有效。」很多人都說布令克有點像蘋果的賈伯斯。

然而，也正是這種大膽直率、毫不妥協的偏執狂般追求，才逼出了 ASML 極致的技術極限。朋友還提到，他前年退休時，在一年一度的技術大會上做最後一場演講，現場三、四千人全場起立鼓掌超過一分鐘。

那一刻真的讓人全身起雞皮疙瘩，因為大家都只聽說他平常超爆兇，但當時可以感受到他在螢幕前幾乎要落淚，那畫面真的讓人覺得很酷。

與他形成完美互補的，則是董事長彼得．溫寧克（Peter Wennink），他從財務部門一路做到了最高的職位。相較於布令克的強大氣場，溫寧克顯得非常親民。他是 ASML 對外的門面，整個人很親切、善於交際，負責與股東、政府和媒體溝通。

我朋友就跟我分享說，溫寧克很常早上會在公司餐廳廣場喝咖啡、用電腦，員工可以很自然地走過去和他聊幾句，是個非常親和的形象。

圈內人都形容他們：「就像陰與陽，完美互補。」正是這兩位性格迥異、卻又不可或缺的領導者，以他們獨特的方式，攜手打造了 ASML 這個半導體巨頭。

五、一個充滿意外與巫術的世界

你可能覺得半導體製造就是一堆冰冷的科學和精密設備，但《造光者》這本書會告訴你，背後還有很多有趣的地方。

在半導體這個極度複雜的世界裡，任何一點點小小的變因都可能引發大災難，有時候甚至像被「巫術」影響一樣，充滿了意想不到的故事，聽了會讓你覺得又好笑、又驚心動魄！

想像一下，連牛放屁都能搞垮晶片生產！

英特爾有一次就發現，他們的晶圓廠良率，每天凌晨一點到兩點會莫名的下降，搞了幾個月才追查出來，原來兇手是附近牧場的牛群！因為風向改變，這些牛在睡夢中放屁排放的甲烷氣體，竟然飄進了無塵室，干擾了晶片的生產。

為了確保晶片品質，英特爾最後只好花錢請三座牧場搬家，這故事是不是很扯？

還有一次，台積電也遇到一個難題。有一台浸潤式曝光機台，每次重開機後的兩個小時內，生產出來的晶片都會有瑕疵，之後又會恢復正常。

ASML 工程師們想破頭，最後才發現，罪魁禍首竟然是機器停止運轉時，會有「五滴水珠」滴落在膠層上，讓膠層微幅膨脹了幾奈米。就是這小小幾滴水，足以讓晶片圖案跑掉，等到水蒸發乾掉了，機器又變正常，讓你根本找不到原因！

另外一次，ASML 工程師注意到一個奇怪的現象：「每次打開真空系統更換零件時，EUV
光源的反射鏡竟然會自動變乾淨？」奇怪了，什麼都沒做，怎麼一打開就變乾淨了？

後來他們團隊的化學家解釋說，很可能是因為「氧氣」跑進去了。經過一連串的測試，證實了這個猜測：在原本清潔用的氫氣中，只要再加入一點氧氣，光源的反射鏡就能持續運作更久。

後來，ASML 也靠著這個發現解決了 EUV 鏡面污染的大問題！

當然，ASML 也不是完美的，他們也有自己出糗的時候。書裡提到，在公司史上最忙亂的一年，他們新建的物流中心「5L」竟然完全癱瘓了！

所有進出貨都卡住，導致機台出不了貨。客戶打電話來問：「嘿，我的機台在哪裡？」這才讓他們驚覺事態嚴重。這也反映了他們「技術至上」的文化盲點：因為能做出這麼頂尖的 EUV 機台，就以為任何事情都難不倒他們了！但沒想到，最後卻在最基礎的物流交貨上跌了一跤。

這些故事都告訴我們，半導體製造不只是嚴謹的科學，有時真的帶點「巫術」的成分，充滿了人類想像力與工程奇蹟的結晶。書中還有很多這種「奇奇怪怪」你想像不到的小故事。

後記：就像一本精彩流暢的商業小說

讀完《造光者》，我最大的感觸是，我們對世界的理解是多麼片面。這本書就像剝洋蔥一樣，層層揭開了半導體產業背後，那張由技術、資本、地緣政治與人際信任交織而成的複雜網絡。

作者馬克．海因克（Marc Hijink）發揮了他身為資深科技記者的功力，把枯燥的技術爭霸寫得像一部精彩的商業小說。他更獲 ASML 同意，深入公司內部研究長達三年，訪問數百位內部人士，以第一手視角寫下 ASML 全方位的成長故事。

書中充滿了技術上的角力、瀕臨倒閉的危機、關鍵人物的豪賭，以及國際政治的暗流湧動。

如果你是半導體產業的一員，特別是曾在黃光部門工作過，這本書會讓你產生巨大的共鳴。如果你是像我一樣的科技愛好者，這本書會帶你一窺那個由原子級精密度所構成的、令人嘆為觀止的新世界。

這本書會讓我們明白，真正的讓一個人或一家企業脫穎而出的，往往不是單打獨鬥的英雄主義，而是懂得如何與他人共同演化的智慧。

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