台积电分享了六大重点：2nm将在2025到来

台积电2022台湾技术论坛今天登场，由总裁魏哲家演讲「新的世界、新的契机」揭开序幕。

魏哲家不仅分享半导体产业的3大改变，并说明台积电先进制程的进展，以及与竞争对手的不同，强调台积电没有自己的产品，客户不用担心台积电会抢你的设计，客户成功以后台积电才可能成功。以下是台积电技术论坛的6大关键重点。

半导体的3个改变

台积电总裁魏哲家昨天表示，成熟与先进制程的半导体含量持续提升，单靠晶体管微缩已无法满足产品要求，此外，过去追求全球化布局，如今为了安全战略考量转为区域化，也就是说，一个全球化有效率供应系统时代已经过去，成本会急速增加。

魏哲家表示，如果没有科技进步，现在大家可能都还会待在家里发抖，因为不知道病毒对人类的侵害。他说，科技进步是大家共同创造出来。

他分享观察到的3个改变：

第一个改变是单靠晶体管驱动技术效能提升已经不够，还要3D IC对外沟通，要用堆叠的方式。

第二个改变是各项产品半导体含量一直在增加，魏哲家表示，包括先进制程及成熟制程需求都在增加，技术也都在进步，都一样重要。

他举例，先前福特的人聊天就问他们我们这几年提供大量产能给你们，但你们都说不够用，还要更多，这是用到哪里？他们就说这是因为每年硅含量增加15%、还有F1 系列也卖得不错。

他也指出，以前我们认为先进制程投资多，但现在成熟制程也需要更多投资因为在CMOS、RF等技术不断进步。

魏哲家也幽默指出，「因客户需要我们需要盖新的FAB。但大家知道盖一个厂要多少钱吗？如果有人要盖请要跟我们说。」

第三个改变，供应链是个重要因素，魏哲家说，这牵涉到地缘政治。他表示，以前讲全球化，为了安全，现在讲区域化，美国、日本、欧洲及中国大陆各国政府都欢迎厂商前往当地设厂，一个全球化有效率供应系统时代已经过去，所有成本会急速增加，将与客户紧密合作降低风险。

魏哲家举例，首次听到车用供应链出差错，也是他们没准备好应关注在座个位设计的东西，直到发生问题。他也幽默说，「我不能把机密泄漏出去，但大家知道买一个EUV多少钱吗？但他们只缺10元的芯片。」

魏哲家也提到，地缘政治议题包含过去全球化转变成在地，这样将使成本上升，目前每个国家政府都说希望工厂到他们那边包含美国日本欧盟、大陆等但「没包含中国台湾」。语毕引发现场笑声阵阵，但魏哲家也幽默说，「别听太仔细」。外界则解读，台积当前产能已多数集中中国台湾且仍在持续扩充，先进制程研发生产也都在中国台湾。

台积电与对手的不同

晶圆代工龙头厂台积电总裁魏哲家昨日在台积电年度技术论坛中表示，台积电本身拥有庞大IC设计团队，但最大特色就是不会生产自己的产品，也不会和客户竞争。他强调，台积电的成功一定是客户要先成功，他话峰一转说：「试问除了台积电外，还有哪家晶圆代工厂敢说不和客户竞争。」暗呛竞争对手有自己的产品，还要接代工单，客户下单会安心吗？

至于稍早竞争对手三星抢下6月底宣布成功以环绕闸极（GAA）率先量产3纳米产品，魏哲家也强调自家才是真正全球领先。他说，3纳米技术确实很困难，但台积电成功克服了，而且很快就会量产（供应链透露9月正式产出），且客户采用相当踊跃，初期的产能甚至出现不足。

在联发科副总经理徐敬全以客户分享采用台积电4纳米制程量产旗舰手机天玑9000时，简报中有关芯片效能打出只有2%，魏哲家自我调侃说：「看到这个数字我差点从

椅子跌倒！我想应该是20%，少打一个0，但随后他也不忘展现他优越的业务能力，向徐敬全劝进「请用3纳米」，效能会更好。

魏哲家说，目前台积电拥有2,000名芯片设计人员，足以自行设计芯片。但是，台积电承诺绝对不会生产自己的芯片，而且与每一个客户的合作都是独一无二的，绝对不会与客户竞争，「客户能成功之后，台积电才会成功，不会有同时成功这样的情况，这部分竞争对手就不敢保证」。

「我不相信我的竞争者可以讲出这种话，讲白一点，对我们竞争者来说，你们成不成功，他们还是可以得到自己的产品，」他笑说。

先进制程进展

台积电5纳米量产进入第3年，累计生产200万片，没有一家公司比台积电多。甚至没有一家公司有超过台积电一半的量，且每年技术都在进步，现在5纳米家族成员还包括4纳米、N4P纳米、N4X纳米。

此外，3纳米即将量产，将是最好技术，对手的3纳米比台积电的4纳米还有些差距；台积电升级版3纳米（N3E）将在2023年下半年量产。至于有谣言传出台积电3纳米制程的N3将取消，直接转进N3E，魏哲家昨日公开谈话粉碎外界谣言，显示台积电3纳米家族量产仍按照计划在今年下半年进行。

魏哲家演讲时强调，台积电3纳米即将量产，且思考良久维持鳍式场效晶体管（FinFET）架构，「制程技术不只好看、好听还要实用」。他虽然并未点名竞争对手，外界解读相关谈话是暗讽先前大肆宣传3纳米迈入量产的三星。

台积电业务开发资深副总张晓强指出，台积电今年量产3纳米N3按照计划，明年下半年并计划量产N3E，至于后年已规划N3P等，都是配合市场需求综合考量，且在3纳米推出的创新「TSMC FINFLEX」架构，能让客户有更多元的选择搭配。

台积电2纳米采用纳米片架构，规划将于2025年量产。相较N3E，在相同功率下，速度提升10%至15%；在相同速度下，功耗降低25%至30%。

魏哲家保证，台积电2纳米制程2025年量产，「会是最领先且最好的技术」。

特殊制程规划

特殊技术广泛应用于射频、微控制器（MCU）、影像感测器、电源管理芯片及显示器等领域。近年来，台积电特殊制程投资大约以年复合成长率44%增长，2021年至2022年12吋特殊制程产能将增加12%。

近几年台积电持续成为资本支出龙头，但多数围绕先进制程，成熟和特殊节点扩产计划相对少。但台积电并没有放弃这部分，台积电技术研讨会概述，正为成熟和专业节点投资四项计划：

• 日本九州熊本Fab 23 第一期建设，使用台积电N12、N16、N22 和N28 节点生产芯片，届时每月有高达45,000 片12 吋晶圆的生产能力。
• 中国台湾台南Fab 14 第八期。
• 中国台湾高雄Fab 22 第二期。
• 中国南京Fab 16 第1B 期，台积电当地生产N28 节点制程芯片。不过有传言表示，新阶段产能将采用更先进节点生产芯片。

预计三年内让成熟及特殊节点产能提高50%，对台积电来说是重大转变，并提高台积电竞争优势。成熟与特殊节点制程扩产同时，也积极发展通用IP 机制，为允许某些公司重新使用以前为运算或RF 射频开发的IP。

通用IP 机制优点有台积电N6RF 制程，允许芯片设计人员将高性能逻辑芯片与RF 射频结合，构建基频芯片等产品或其他更特殊的解决方案。许多客户都熟悉台积电N6 节点制程情况下，更有机会将RF 功能整合到其他高性能产品，格罗方德也有类似做法。

最后，凭著成熟和特殊节点通用IP 平台机制，将增加50% 产能，台积电几年内为全球提供更多智能装置芯片，还将显著增加成熟和特殊节点营收，以及给竞争对手压力。

3D Fabric进展

2022年先进封装产能将比2018年大3倍。2022年开始SoIC芯片堆叠制造，计划2026年将产能扩大到20倍以上。

竹南拥有第一座3D Fabric全自动化工厂，将先进测试及SoIC和InFO/CoWoS运作整合在一起，2022年下半年开始进行SoIC生产，2023年开始3D Fabric全面运作。

台积电宣布，先进封装技术平台TSMC-3DFabric三维（3D）硅晶堆叠解决方案两项突破性创新。

首先是完成全球首颗以各应用系统整合芯片堆叠(TSMC-SoICTM)为基础的中央处理器。采用芯片堆叠于晶圆之上(Chip-on- Wafer, CoW)技术，来堆叠三级快取静态随机存取记忆体。

其次是采用晶圆堆叠于晶圆之上(Wafer-on-Wafer, WoW)技术堆叠于深沟槽电容芯片之上。

台积电并宣布采用CoW及WoW先进封装支援7纳米芯片已经量产， 支援5纳米（N5）的先进封装技术支援预计于2023 年完成。

至于台积电为了满足客户对于系统整合芯片及其他台积电3D Fabric 系统整合服务的需求，在竹南打造全球首座全自动化3D Fabric先进封装厂，预计今年下半年开始生产。

全球生产据点

台积电南科晶圆18厂5期至9期为3纳米制造基地；目前正在筹备新竹晶圆20厂，未来将是2纳米生产基地。高雄晶圆22厂预计今年下半年动工兴建，2024年量产7纳米及28纳米。

海外厂区方面，台积电美国亚利桑那州厂2024年量产5纳米；中国南京厂28纳米新厂今年第4季量产；日本熊本厂2024年量产12/16纳米和28纳米家族技术。

台积电晶圆厂营运副总经理王英郎表示，为满足市场需求，台积电兴建晶圆厂的速度已经由2017年~2019年的每年两座，提升到2020年~2022年的每年6座。使得台积电在先进制程的7、5、3纳米产能，自2018年起到2022年为止以复合成长率70%的幅度增加。其中，5纳米产能将是两年前的4倍规模。而且，同步扩充特殊制程产能，2021年至2022年12吋特殊制程产能将增加14%。如此，台积电将能成为大家最信赖的技术产能提供者。

王英郎在2022年台积电技术论坛台北场的会议中表示，台积电持续透过智能化制造的创新，提高生产力和最大化产出。「做为一家公司，台积电致力于在适当的时间提供适当的产能，这是我们以客户为中心的基础。」而在此基础上，过去三年，台积电的资本支出增加了超过一倍，也就是从2019年低于150亿美元，增加至2021年的300亿美元，再到2022年的大约400亿美元，为先进制程、成熟制程和3DFabric建置产能。

王英郎还强调，台积电在快速扩充产能方面拥有优异的纪录，尽最大的努力来支持客户的业务成长。而为了提高供应链的韧性，台积电持续扩大在美国亚利桑那州、日本熊本、中国南京和中国台湾的全球布局。其中，在美国亚利桑那州的晶圆厂正在兴建当中，预计于2024年量产5纳米制程。台南晶圆18厂5~9期目前兴建中，未来将是3纳米的生产基地。另外，台积电正在筹备新竹晶圆20厂，未来将是2纳米的生产基地，同时也计划在高雄兴建晶圆22厂，扩展7纳米和28纳米产能。

至于在日本，台积电正在熊本扩厂，以提供12/16纳米和28纳米家族技术的晶圆制造服务，来满足全球市场对特殊制程的强劲需求。该晶圆厂的建设正在进行中，预计于2024年开始量产。而透过以上的产能扩展，台积电预计还将于2025年增加特殊制程产能近50%。