《造光者》讀後心得：秒懂台積電背後的隱形巨人 ASML 圖文好讀 https://readingoutpost.com/the-asml-way/ 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。 -- 書評部落格「閱讀前哨站」 https://readingoutpost.com/｜一個愛書人的閱讀筆記 Podcast「下一本讀什麼?」 https://readingoutpost.com/podcast/｜我的說書頻道 --

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