全球最大的晶圆代工企业:台积电是如何取得今天的成就的

导读:根据最新报告，台积电今年Q2季度占据了全球晶圆代工市场份额的49.2%，一家就相当于其他所有晶圆代工厂的综合，而且他们在7nm等先进工艺上领先对手一年时间，目前市面上见到的7nm芯片全都是台积电生产的，包括苹果、海思及AMD的处理器。英特尔10nm制程一再延期之时，台积电就已经量产了7nm。当英特尔10nm制程2019年量产不久之后，台积电就将在2020年上半年量产5nm制程，曾经落后的台积电为何能取得今天的成就？

台积电在上海举办一年一度的2019中国技术论坛，不过这是台积电首次邀请国内媒体参与其年度技术盛会，雷锋网受邀参加。在技术论坛的演讲中，台积电全球总裁魏哲家表示，目前市面上7nm的产品全都出自台积电。他同时透露，台积电的5nm技术已经有客户在此技术基础上设计产品，2020年第一到第二季度将会量产。

首先需要明确，台积电能取得今天的成绩，并非是一朝一夕努力的结果，并且，今天的优势并不代表未来的成功。这家目前全球最大的晶圆代工企业成立于1987年，总部位于中国台湾新竹。台积电成立之时，半导体巨头都是IDM模式，也就是一家公司要完成从设计到制造再到封测的全部工作。那是，无晶圆芯片公司在设计完芯片之后，想让有晶圆厂的巨头帮他们代工芯片并不容易。

台积电创始人张忠谋从美国回到台湾，抓住了机会成立了台积电，专门从事晶圆代工的业务，也就是人们常说的芯片代工。台积电这种商业上的创新如今看来深刻影响了半导体产业的发展，但在台积电成立之初，半导体行业处于低迷期，并且其芯片制造技术远远落后于英特尔等芯片巨头，因此他们只能靠少量的订单艰难维持生存。

但伟大的企业家总能带领公司解决挑战，在张忠谋的领导下，凭借英特尔认证的背书，加上半导体市场的转暖，台积电的营收迎来了快速增长。1995年营收已经超过10亿美元，1997年实现13亿美元营收，5.35亿美元的巨额盈利让台积电当时就成为了最赚钱的台湾企业。

不过，台积电逐步取得技术领先是在成立的20年之后。1999年，台积电领先业界推出可量产的0.18微米铜制程制造服务。2001年，台积电推出业界第一套参考设计流程，协助开发0.25微米及0.18微米的客户降低设计难度，以实现快速量产的目标。

2005年，台积电又领先业界成功试产65nm芯片。此时，随着晶体管体积的进一步缩小，难度的增加让成本大涨，众多芯片巨头都停止了对先进晶圆厂的投入，这给专门提供晶圆代工服务的台积电带来的机会。

而进一步扩大台积电实力的技术节点是28nm。进入28nm制程时，有一个关键的技术选择——先闸极（Gate-first）与后闸极（Gate-last），格罗方德和三星都选择了先闸极技术，台积电通过认真研究两种技术，坚定地选择后闸极技术，结果台积电2011年一举成功量产，三星与格罗方德的生产良品率却始终无法提升。

为巩固优势，台积电针对智能手机芯片设计的主流制程一连推出四个版本，每年新推出的制程不但较前一代速度提高、芯片尺寸微缩4%，还省电30%。借此，台积电在28nm节点就建立了很高的壁垒。

2018年台积电公司营收1.03万亿新台币，税后净利为新台币3511.3亿元，每股盈余为新台币13.54元，较前一年税后净利3431.1亿新台币及每股盈余13.23元均增加了2.3%。

往前看几年，曾经还能跟台积电一较高下的公司还有台联电、GF等，但是现在这些公司都退守14nm及以上的代工市场上了，那台积电是如何脱颖而出的呢？

日前在上海的技术论坛上，台积电联席CEO、总裁魏哲家发表了演讲，回顾了台积电过去的成就，也介绍了台积电的进展及未来动向。

半导体制造是个烧钱的行业，台积电能够取得领先跟舍得投钱有关，魏哲家提到台积电过去5年投资了500亿美元用于半导体工艺研发、生产，今年的资本开支也超过了100亿美元，哪怕今年的半导体市场并不景气。

台积电大把烧钱的后果就是提高了技术、扩大了产能，2018年台积电生产了1200万片12英寸晶圆、1100万片8英寸晶圆，其中7nm工艺晶圆产能将达到100万片，已经成为台积电营收的主力，Q1季度营收占比超过23%，预计今年全年占比将达到20%以上。

在7nm之后，今年还会量产7nm+工艺，采用EUV光刻工艺。再往后还有6nm工艺，这是7nm工艺的改进版，可以使用7nm工艺相同的IP，有利于客户快速导入。

明年上半年，台积电将会量产5nm工艺，后续还会有改进型的5nm+工艺，而且台积电的3nm工艺晶圆厂已经在建设中了，预计2021年启用，2022年量产。

此外，台积电日前还要挑战硅基工艺极限，正式启动2nm工艺的研发，工厂设置在位于台湾新竹的南方科技园，预计2024年投入生产，时间节奏上还是相当的快。