TSMC不只是全球数百家IC设计公司的晶圆承袭生产厂商，它本身采购的金额与创造的供应链更是惊人，据统计台积电供应链厂商有1,300家之多！
编辑：感知芯视界
台湾半导体产业从2010年开始，即成为台湾地区年产值超过1兆台币的三大科技产业之一，每年并且以两位数成长率节节上升，牵涉的上下游厂商数千家从业人员三十几万人。我们从半导体产业链来分析，最上游就是建厂涉及的建筑设计、建设、无菌无尘空调工程、水电工程、办公室设备等，中上游则是供应晶圆专业硬体的设备、材料厂商，以及供应软件的芯片设计软件(EDA)与知识产权(IP)厂商。中游则是台积电主要客户群——IC设计公司，再下来就是晶圆代工制造，下游当然就是封装测试厂商；至于物流及晶圆代工过程中设备维修、无尘衣清洗等，则列为营运相关的服务周边合作业者。2020年各界谈到台积电对台湾的贡献与重要性时，有关供应链的扶持、壮大是政府、产业界对该公司颇为期待的焦点。以往20年，台积电忙着制程技术的突破，先是从1微米到纳米这一关「藉由帮NVIDIA承接高阶绘图晶片(GPU)的机会」进入所谓次微米的精密制程领域，不断推升到2016年在10纳米以下至今，把英代尔与三星电子甩在后面，领先1.5-2世代。然而对于晶圆代工设备、机械、材料等，台积电高层团队显然有努力空间。台湾本地采购的比例尚低于30%以下，有待继续加油。毕竟，近年来采购金额每年都在五、六千亿元以上，只要将其中的五成用在扶植本土厂商，想想看，将可帮助壮大本土电子、机械、电机等产业，让他们在5-10年内相对成长逾倍，这是有点可惜的事。但这几年来台积高层已有所检讨及改善，值得鼓励。当然，扶植的前提是本土内供应厂商规格品质要先到位。TSMC不只是全球数百家IC设计公司的晶圆承袭生产厂商，它本身采购的金额与创造的供应链更是惊人，包括有：厂房工程与建设、厂务多元化服务、设备与零件供应、设备保养维修服务、晶圆与封装材料、化学与气体供应六大类往来厂商，为数1,300家之多！这六类厂商无论是提供产品设备或服务，2020年从台积电收取的费用高达6、7千亿台币，有许多中小型厂商虽然做的是单价低、量大的服务，却因台积电的肯定成为该行业的新起之秀。这里，我们特别在每大类特举一些代表性厂家，有的是实力雄厚信誉卓越的大厂，有的是“麻雀变凤凰”随着台积电壮大而变大的案例。一个年营业额超过3兆的半导体产业，聚集了上万家的上中下游厂家，全球知名的半导体设备大厂ASML、材料大厂应用材料（Apply Material）日本硅光等大厂都纷纷来台湾设立母厂以外的研发中心，为什么？为的就是要服务全球采购量最大的客户——TSMC！台积电不只是让这些世界级的大厂愿意将他们最新的创新技术拿到台湾测试，并且设立生产维修基地，雇用了本地数百千位技术人才，让台湾的半导体产业技术上下游整合更加完整与细密化。关于ASML生产的EUV，台积电营运组织资深副总秦永沛在台积电2021年6月1日技术论坛就指出，台积电已在全球EUV机台安装量占五成，在EUV wafermove占全球65%，显示学习经验丰富与量产成熟能力。台积自制光罩薄膜2021年产能也因此较2019年大增20倍满足客户大量需求，并持续提升生命周期，估计今年内会达到DUV设备水准。此外，2023年5纳米产能与2020年相较，将大幅成长逾4倍，近3年先进制程技术产能也增加三成以上。有次公开场合，台积电资讯技术及资材暨风险管理资深副总经理林锦坤表示，衷心感谢所有供应商密切的合作与支持，提供台积电今年产能扩充与新厂建置中，所需的产品、技术及服务，协助7纳米制程产能扩建，未来期待与供应商伙伴持续携手合作，为5纳米制程量产做好准备。2019年12月台积电刘德音董事长颁发「卓越贡献奖」给互助营造、汉唐等14家优良设备、原物料及厂务供应商，包括应材、台湾先艺、ASML、荏原制作所、科林研究、东京威力科创；美商泰瑞达、关东鑫林、默克先进科技，信越化学，胜高科技”以及本土的互助营造、汉唐集成、台特化三家厂商。这也显示，近年来台积电积极扶植本土供应商，有了初步良好的成果。以下，我们就从厂房工程建设、厂务多元化服务、设备保养维修服务、设备与零件供应、晶圆与封装材料、化学与气体供应六大类来分析台积电庞大供应链中的中国台湾省代表厂商。台湾的科技厂房建设在1980年代，随着个人电脑暨周边产品高速成长，产能膨胀甚快，因此厂房的建设，一方面要符合无菌无尘室的要求，另方面还要加快建设速度。二、三十年下来，就形成了台湾营建产业几个月的时间，就可以建构完成庞大厂房的能力。像光电面板业的友达、群创，在中部、南部科学园区的上万坪庞大厂房，从施工到完成只有6个月。并且，这些建筑营造厂商配合业主创新的眼光，每座科学厂房都设计得非常具有美感与现代化，一扫过去工业区那种常规厂房，千篇一律只重视功能、毫无美感的现象。同样的也把这样的经验与技术能量用在半导体晶圆制造的超大型厂房；只不过，晶圆制造厂发展到纳米时代，厂房生产线的环境要求，除了超精密洁净水准的无菌无尘室(Class1-10)外，还要耐强震、防火、防台风等功能。对台积电主管而言，能帮它盖座如此高科技要求的厂房环境认证过程，都要经过严格的把关，互助营造这家建筑营造业的资深厂商，以及空调水电无菌无尘室领域的汉唐集成这家专业公司，就是其中多家厂商的典范。两家公司分别从1986年起，就打入台积的厂房工程供应链，持续数十年与TSMC一同成长茁壮，并且成了营收规模分别达达180亿、358亿(2020年营收)台币的半导体工程设备专业公司。如果要讲到大型科技厂房的建设，无疑的，互助营造是本地建筑业的翘楚，它不只是本地排名于前、最老牌的营造厂，在创新观念方面，也领先业界提出许多创新的设计与建筑工法，使得台积电从建厂开始就与互助营造成为关系紧密的伙伴，随着从5微米到3纳米每一座大型晶圆厂都有互助参与建造的贡献。中国台湾省导体产业二、三十年来能够如此的蓬勃发展，这样的建造厂伙伴功不可没。也因此过去20年来互助营造多次获台积电选为「卓越贡献伙伴厂商」是实至名归。1.台积电晶圆二厂、三厂、四厂、五厂、六厂系列厂房建造。2.台积电十二厂Phase1、PhaseII、PhaseIV、PhaseV、第六期ShellPackage。3.台积电十四厂PhaseII、PahseII、第六期ShellPackage。4.台穑电十五厂Phase1、PhaseII、P6FabShellA1B1P5FabShellPackage-5B。5.台积电18厂P1FabShellPackage、P1CUPShellPackageF18P2FabShellPackage。一座晶圆代工厂随着产能日渐庞大，在规划之初就要预留许多空间，主厂房本身占地通常都要有二、三座足球场大，除了要有承包主建筑物的营造厂外，还要有制程生产线环境所涉及的无菌无尘室(CleanRoom)、水、电、气不同管线与空调工程的工程承包商参与，他们的施工过程、排序、大型设备入驻、工安等系统也非常复杂。其中，以无菌无尘系统与相关设备供应出名的专业厂商汉唐集成，参与了台积的厂房设备工程历经三、四厂机电系统整合，到12、14、15厂的许多阶段的工程与设备供应，可以说是在无菌无尘领域最专业，成为台积电生产线工程系统紧密的伙伴厂商之一。2.台积电12厂MEP工程，Mepoff1-6工程，HQ7-9F工程Support 1F C/R工程12厂Phase 3B Proj.，P5工程P4-PX工程，P7/CR工程。3.台积电14厂Mep工程，无菌无尘室系统工程，Me工程Hook UP 3K Turn Key Package 41K Hook UP，P3 MEP+FP p2 61.3K Hook UP P214厂N4 4N65 B P4 F14 P3。4.台积电15厂P1/F15P1/P2无菌无尘室系统”MEPC。由于TSMC从28纳米开始，到近年的7纳米、5纳米、3纳米，领先世界同业，加上每座工厂内的设备材料动辄上千亿，因此对于工厂内的安全与保密措施必须做得非常严密。这里头就让经营安全卡、防毒软体、防黑客机制产品、保密设备等配合供应商得到相当高毛利而稳定的收入。台积电厂务相关供应商种类繁多，牵涉不同领域有数百家之多，在此我举几家厂商代表来印证。台北工专矿冶科毕业的白阳泉做梦也不会想到，在他人生即将步入半百的48岁那年，居然为台积电等半导体业者开办了一家洗衣公司。诸君可不要小看这家洗衣公司。它洗的可是半导体工厂内工程师作业员每天都要穿的无菌无尘衣，这种既专业又具科技成分的「洗衣公司」，并不是街头小巷那种年营业额几百万元的传统洗衣店。开业21年，如今白阳泉开的这家尚磊科技公司，年营业额超过1.1亿元，员工也有80几人，一年包括台积电等半导体公司大大小小两百多家，洗涤产能无尘衣150万件，无尘鞋60万双！为了环保，台积电希望机台无尘卷布用完后，可以透过清洗再使用一次，尚磊就配合研究承包这项工作。「这么赚钱的企业，那么小的耗材也希望回收使用，这点让我印象深刻」，白阳泉说。事实上白阳泉的本事远在他退伍找到第一份水处理有关的工作时，就用到他在台北工专矿冶科五年的专长，从事水处理的工作。他回忆年轻退伍时找不到大公司的工作，最后从一个小小的分类广告找到一家水处理的小公司，当时这项工作跟环保连结。而60年代的环境，大半企业的老板生产赚钱都来不及了，根本不把环保当一回事；也就是说企业负责人多半还没有所谓「企业社会责任」这样的观念，凡是跟生产无直接相关的成本能省则省，把废水处理都当成钱坑，他做得很痛苦。最后毅然决然跟好朋友一起出来创设人生第一个事业，成立十大环保公司，专业处理工业废水、都市污水处理的工作，算本地最早的首批以环保为专业的企业。刚开始时生意不好做，经过几年艰苦的经营，后来配合台湾经济起飞以及企业负责人对环保的意识逐渐抬头，十大环保终于打开业务走向康庄大道，业务越来越顺利。这时候因为一位客户对「纯水」的要求，让他嗅到另一个商机，针对半导体公司的需要，另外再创立尚磊科技，面对半导体公司无菌无尘衣循环使用，以及洗涤必须绝对干净的苛求，他深入研究后，开拓了另一条特殊的半导体厂务服务领域，让尚磊成为本土专门服务半导体产业厂务的十几家供应商之一。当然，台积电因规模最大，成为尚磊最大的客户。也促成他创立两家公司的远见与成就，因此他还当选母校台北科技大学(原台北工专)百大杰出校友之一。(尚磊科技成立于1999年，董事长白阳泉，年营业额1.1亿台币。主要营业项目:无尘衣、无尘鞋洗涤、无尘桊布回收利用。)
真空系统是半导体晶圆制造不可或缺的过程，晶圆生产过程中有好几道制程需要在真空状态下，透过释放出各种特殊气体，以保证在:蚀刻、镀膜下，晶片才可以达到非常高的良率。这种每天三班不断，终年生产的晶圆工厂，此制程设备想当然尔，为了维持百分之百正常运作的高度生产力，必须做好维护;并且，因为晶圆代工厂高精密度的要求，维修真空系统等设备的能力，要非常的洁净精准，非一般小厂所能为。号称被台积电魔鬼训练下，最终熬出头的一家位于台南市安南区的日扬科技，就是专做真空帮浦维修的专业厂商，每一台从台积工厂搬回来日扬厂房的帮浦，经过它们专业师傅们在无菌无尘室的环境中，将零件一个一个拆下排序好，仔细的清洁后，再把零组件一件一件安装回去，机内机体维护后闪闪发光。技术就这么简单吗?当然不是，光是为了解决帮浦落尘的问题，该公司自行研发了洗涤器(Scrubber)，可以用水把落尘抓住，使得原本三个月得清洗一次的帮浦，可以延长到一年多都不用再维修。另外他们研发人员也在真空系统的涡轮泵透过特殊设计，降低了落尘沾黏的问题。该公司执行长寇崇善在回答媒体访问时指出:「台积电要求我们真空系统设备要在洁净室里组装，全世界大概只有我们这么做。」在这样严格的要求下，寇崇善观察，比起爱德华等国外先进厂商日扬具备更强的服务实力，到底这样的生意有多大值得他们这么投入?他认为，一座月产能四万片规模的晶圆厂，至少需要1,500台真空相关设备，抽干空气的涡轮泵、微尘洗涤器每年都要做一到二次的维修；并且，当维修时，日扬要将预备好的真空备品先装上去，让装程正常运转，对于台积电、联电这样满载全日运转的半导体公司，如何做好配合很重要。寇崇善在这次探访作结论时说:「做台积电的生意说难很难，但从某一层面来说，其实也很简单。困难的地方在于台积电的要求很严格，成本也掐得很紧，还有对环保工安劳工人权，种种多如牛毛的规定，而且不是嘴巴讲讲而已，是会来公司稽核的。但简单的是，它付款从不拖延，不需要靠关系或人情要得到单，一切都按数字办事。」因此，「这种供应链管理文化，产品只要通过台积电认证，在争取其他半导体厂商的订单上，成功将有很大的加分，流程上也加速很多。」寇崇善如是说。
要讲半导体设备这个领域，数十年来，都是美日欧大厂雄踞的天下，其中最受瞩目的就是提供半导体关键设备EUV的荷商ASML，它在极紫外光微影制程技术领域遥遥领先，也因此，这种设备的定价是它自己说了算。从2018年台积电成功地把7纳米制程技术量产化后，其中关键原因之一也是因为ASML新一代的EUV设备技术可以配合台积电的需求，两者的合作紧密无间，也在各自领域独霸一方。但是也因为EUV技术的复杂性及设备昂贵使得每台的费用节节高升，10纳米以下每台EUV的价格高达数十亿元。而从2018年起，TSMC因应高端产能的需求，每年采购的EUV台数达到15-25台，采购金额上千亿以上，这种几乎是独一无二的供需双方关系，羡煞了半导体的许多同业。当然，半导体厂还需要许多设备，晶圆生产流程涉及的加工步骤，以及工业自动化系统等涉及的领域厂家上百家以上，有制程与自动化设备的京鼎、万调、盟立等著名大厂，也有专攻EUV光罩盒的家登等厂商。就拿盟立为例，它是台湾非常资深的机器人(机器手臂)自动化系统与设备专业厂商，它的创办人即现任董事长兼总裁孙弘，是美国威斯康辛机械工程博士、自动化专家，当张忠谋回台湾担任工研院院长时，孙弘是工研院机械工业研究所副所长，他们那些年之间已有许多互动。笔者当年也跑自动化领域，机械所在80年代是台湾研究机械手臂及自动化设备的唯一研发机构，孙弘当年在这一领域就是多项专案的执行者，加上他1989年就创办了盟立，可以说他是台湾自动化领域教父级的人物。90年代TSMC还没有这么大的时候，IBM是当时全球科技领域公认的老大，盟立即连续5、6年被IBM选为卓越或最佳合作厂商。台积电十几座工厂之所以被各界称许为自动化的模范，以上几家厂商的努力，功不可没。家登精密则是另类微小设备供应商，它制造什么?它是中国台湾省第一家黄光微影制程用零部件供应商。它的产品包括i中薄体光罩清洗机、光罩盒等，特别的是家登专攻晶圆与光罩两种特殊产品。前者从100mm到450mm五种载具，光罩盒更是各种尺寸都可匹配。
台塑集团董事长王永庆与台积电的创始人张忠谋，两人早年没有太多互动和交集台积电成立后前面的十年，台塑投资的少数股份也在台积电成立没几年早早卖掉了，山不转路转，一直到1995年双方才又有了交集。这一年台塑集团与日本半导体材料界有名的小松(SumcoTechxiv)，即日商胜高合资成立了「台塑胜高科技公司」，将日本母公司的技术移转到台湾，专门供应以台积电为首的半导体厂商，俗称晶圆棒的8时硅晶圆材料(抛光、氢氩气、测试)、12时硅晶圆材料(抛光、磊晶、测试)，笃积体电路之基板，笃积体电路尘导体产业最重要的原料，用于IC、DRAM、光电二极体、分离式元件、晶圆代工及太阳能电池用基板。2019年该产品销售区域比重台湾占79.5%，外销(亚洲、美洲)占20.5%。2019年公司8吋硅晶圆台湾市占率茑22%，12吋硅晶圆市占率茑179%。台胜科两大客户群来自于晶圆代工以及DRAM，台湾DRAM厂商几乎都是台胜科的客户，而在晶圆代工的部分，当然以台积电居首，其次还有联电、大陆中芯、华虹等。台胜科因为多年来产品品质与交货期表现优秀，得到台积电的充分信任与肯定，因此成为14家卓越贡献奖的厂商之一。除了台胜科以外在晶圆与封装材料领域还有环球晶、合晶、尚志、长华、光洋科等数十家厂商，每一家厂商莫不在每个晶圆制程繁密过程中寻找蓝海。像光洋科从2019年投入半导体靶材的研发，历经两年的努力，2021年第四季，预计可以量产提供台积电、联电的需求，就是一例。
晶圆制造的过程中由于晶刻、纯净等要求，需要各种不同的工业气体，因此，多年来也扶植了几家大规模、中外合资的公司。谈到台积电在绿能方面的投资时，特别提到亚东工业气体，它是TSMC优良气体供应商，由法国液空集团(AirLiquide)与台湾远东新世纪集团合资的建立。台积电不仅与这样优秀的合资厂商合作成为工作伙伴关系，有时候，这些合资厂的海外母公司也会带来现代化的观念与技术。AirLiquide发展的探购电子化系统Coupa就是一例，它免费供应合作伙伴使用。Coupa是一个领先的电子采购平台，将采购人员与供应商连接起来。
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