職場新鮮誌
:::台積第三隻小金雞：濃濃半導體味的光學廠，技術狠甩日韓 采鈺是誰？
文 黃亦筠
流著台積血，一群半導體人領軍的采鈺，是全台唯一晶圓級光學廠，今年獨家開發的影像感測器技術，超車索尼和三星。營收成長，從興櫃轉上市，它如何讓元宇宙少不了它？
新竹科學園區一棟外觀普通的廠房內，50個研發工程師埋頭開發極先進的光學技術——「超穎介面」（Metasurface）。這個像出自科幻小說的技術，可以做出超薄的光學元件。
未來人們進入元宇宙戴的AR眼鏡，不再需要多透鏡組，只需要透過一片超穎介面，可大幅縮減厚度，甚至一舉縮小到1毫米（mm）薄。
技術這麼厲害的公司，當然系出名門，這是台積子公司，即將從興櫃轉上市的「采鈺科技」。
采鈺一線經理人從董事長、總經理到副總經理一字排開，幾乎全出身台積，年營收規模雖然不到百億，卻是台灣唯一一家晶圓級光學廠，今年獨家開發出使用0.61微米（µm）像素尺寸、 2億畫素規格的影像感測器，技術超車日韓雙雄索尼和三星。
【小檔案】采鈺科技
成立：2003年
董事長：關欣
總經理：辛水泉
成績單：2021年營收90.2億、獲利21.7億、EPS 6.9元
采鈺主要做影像感測器及微光學元件的設計、開發和製造。過去3年，搭上智慧型手機多鏡頭、車用感測、穿戴式裝置輕薄化，開發的螢幕下指紋辨識感測器、環境光感測器開花結果，大幅挹注營收，過去兩年營收成長皆超過三成，EPS將近7元。
現在更開發奈米級半導體結構的超穎介面，未來用在包括蘋果、臉書等都看好的VR、AR。
「市場需求很強，目前新竹廠已經沒辦法滿足客戶的需求量，」采鈺董事長關欣透露，龍潭新廠，今年第四季就會進入第一階段量產，生產包括光學式指紋辨識、環境光感測器等。
采鈺是繼創意、精材之後台積第三隻小金雞。眼看要脫離富爸爸了，關欣卻顯得很淡定，「說實在的，台積一直強調，不是集團概念，我們是獨立公司，就當成獨立公司營運。」
從擦無塵室地板開始學製程
采鈺的起源，是由台積和影像感測器大廠豪威（OmniVision）合資成立，2003年成立後，台積便將彩色濾光膜和微透鏡技術技轉給采鈺。當時影像感測器三雄中，索尼和三星都是IDM（整合元件製造），豪威是fabless（無廠半導體公司），代工單就交給采鈺。
「對一間新公司而言，采鈺得天獨厚，技術面或生意面一開始就有很好的覆蓋，」關欣說。
60歲的關欣，2011年來到采鈺，是采鈺第三任董事長，第一任是前台積電共同營運長、人稱「蔣爸」的蔣尚義，第二任則是協助台積合併德碁的前德碁總經理、台積副總經理陳健邦。
關欣在半導體業的歷練十分廣，在台積更是行遍研發、生產到產品，可說身上流著台積DNA及文化的血液。
他清大材料所畢業後，第一份工作在聯電當製程工程師，一年多後德碁剛好釋出一個到日本廠訓練的機會，當時日本正值半導體盛世，年輕卻從沒出過國的關欣覺得是一個難得的機會，就到日本德碁一年。
當時日本人從基礎訓練起，「我曾趴著擦過無塵室的地板，才開始跟著工程師熟悉生產製程，」他說。
關欣接著進入台積負責研發的四廠，他的頂頭上司，便是台積前資深副總經理王建光（剛退休）。之後台積併購世大半導體成立八廠，關欣又到八廠，幾年後升上廠長。接著，他又外派到新加坡，在台積和飛利浦合資成立的晶圓廠SSMC，擔任營運副總經理。
兩年後，關欣調回總公司，進入專司督導各廠良率的產品部門，當時他的主管是在台積以嚴格聞名的「秦公」秦永沛。
「我在台積後期每兩年就換一個工作，我喜歡不同工作歷練和挑戰，」關欣說。
在到采鈺之前，關欣在台積已經帶領一、兩千人，負責台積後段製造和測試。
來到采鈺，除了原本12吋影像感測器，采鈺希望能發展另一個成長引擎，決定在2015年投入晶圓級光學技術，以擺脫長期依賴單一大客戶、單一產品的風險。
看好兩大趨勢，讓元件微縮化
當時正好有兩股驅動力，一股是感測器的應用，不僅只於影像感測器；第二股則是智慧型手機上的感測器數量愈來愈多，但在有限空間要塞入多顆感測器，元件勢必要微縮化。
「當時我們就開始準備有哪些技術可以支持這兩大趨勢，就投入光學鍍膜，」和關欣同一年從台積來采鈺，目前負責微光學元件事業的副總經理謝錦全說。
為了要和可見光微透鏡模組的大立光做區隔，采鈺跨入不可見光的紅外光，用奈米架構做微透鏡，擁有半導體技術背景的采鈺，就決定結合半導體技術來做光學元件，投入當時高階智慧型手機會用到的螢幕下指紋辨識。
但想的容易，實際難度很高。
「和客戶合作不是一次做完就可以量產，研發過程period滿長的，」謝錦全苦笑地說，「挑戰滿大。」
他指出，指紋辨識光學設計的結構大概落在30到100微米的膜厚。但謝錦全和研發工程師原本選用聚酯樹脂材料去做，卻發現材料放在矽晶圓（silicon）上面，晶圓就無法平整，會捲曲大約3到5毫米。
「你能想像平整的wafer（晶圓）邊角翹起來5毫米，精密的半導體機器根本進不去，沒辦法做，」謝錦全坦言，當時光找到對的材料，再改裝機器配合材料，就花了很長時間。當時他每3個月就要飛去美國和客戶碰面，更新技術進度。
花了3年多時間，采鈺整合性光學結構技術，終於幫客戶設計小於0.5毫米的超薄光學指紋感測器方案，也開始量產，讓采鈺在光學指紋感測器打出知名度。
新技術營收佔比和本業相當
幾乎同一個時間，采鈺還投入多通道環境光感測器。當時OLED面板正開始用在高階智慧型手機，不同於傳統LCD面板只能調光的強弱，OLED面板可以個別調控3個顏色，優化面板色彩，需要高階的環境光感測器來發揮OLED面板的最好效益。
2019年光學指紋辨識感測器開始用在高階Android手機上，用在OLED面板的環境光感測器也開始量產起飛。
2020年這些微型光學元件大幅貢獻采鈺營收，一下從33億翻倍成長到69億。去年仍維持超過30%的營收成長，達90億。微型光學元件貢獻營收佔比也拉到將近43%，幾乎和原本的業務主力影像感測器分庭抗禮。
被台灣光學界稱為「光學鍍膜權威」的中央大學光電工程學系講座教授李正中對《天下》表示，采鈺光學技術最大突破，就在「將光學濾光片微型化並與半導體元件整合。」
李正中的實驗室，2013年就開始和采鈺合作半導體製程和光學濾光片的結合，可說是當時該領域最早的產學合作。
他指出，對一家光學公司而言，結合半導體和光學元件，需要突破的挑戰有「鍍膜材料的處理、薄膜製程、薄膜厚度精密度的控制。」
光克服這些，采鈺每一種技術幾乎都花3到4年。
如今，采鈺又已經投入新一代微型光學元件，在2019年投資了一台深紫外光掃描曝光（DUV），別的半導體廠拿去先進製程做電子元件，采鈺則拿來進一步發展微縮化製程的高階光學元件，如最受外界關注的超穎介面。
「可以靠一個介面控制光的走向，相對來說結構會比這些傳統的多鏡頭（Lenz）更為簡單，」關欣說。
未來像VR、AR等穿戴式裝置走向輕薄化，「這是我們的機會、我們的know-how所在，」他很看好。
這領域就連資本雄厚的半導體業者三星，也都才在發表論文，尚未有量產實績。
近半數RD人力投入超穎介面
謝錦全透露，目前微光學元件部門130多名研發工程師（RD）中，就有50位專門投入在超穎介面奈米結構的研發。
此外，采鈺也積極將光學元件開發到車載及醫療鏡頭等非手機鏡頭市場，以降低對單一客戶的銷售風險，擴大客群及營運規模。
「（采鈺）有厚實的半導體製程基礎、新穎的精密光學技術，不時有迎合世界未來科技發展的點子，企圖心強烈，」李正中觀察。
過去多次股東會，關欣總會被股東問，「到底何時要掛牌上市？」
「我總是統一回答『水到渠成』，每次股東會每次講，」他坦言，過去單一客戶、單一市場的結構，去遞件絕對被打槍。
如今，采鈺熬出另外一支事業支柱，客戶和市場也逐漸多元，但成長的市場人人想分食，傳統半導體廠包括日韓中的業者也早就躍躍欲試。
身上流著台積血，也傳承了台積企業文化中的務實，「面對競爭，就是想辦法讓自己變得更優秀，」關欣說。
或許，這才是水到渠成，需要有的態度。