台积电 :中国专业集成电路制造服务公司

更新时间:2023-08-10 09:38

台湾积体电路制造Inc.(英文名:Taiwan 半导体 Manufacturing Company,简称:台积电)是由台湾工研院和荷兰飞利浦于1987年2月21日联合成立的专业集成电路制造服务公司。台积电的总部位于中国台湾省新竹科技园区力行六路8号。现任董事长兼总裁为魏哲家。

台积电主要从事于有关集成电路及其他半导体装置的制造、销售、封装测验等业务。截至2023年8月,台积电在中国台湾地区已拥有4座十二英寸晶圆厂、4座八英寸晶圆厂、1座六英寸晶圆厂,此外还在中国大陆拥有1座十二英寸晶圆厂及1座八英寸晶圆厂,在美国建设有1座晶圆厂(注:晶圆是半导体制造过程中的重要组成部分)。1994年9月5日,台积电在中国台湾地区挂牌上市,股票代码为2330。1997年10月8日,台积电在美国纽交所上市,股票代码为TSM。2023年一季度,台积电的单季营收额为5086亿元新台币,环比减少18.7%。2024年第二季度,台积电净利润 2478.5 亿新台币,同比增长 36.3%。2024年7月8日,台积电股价一度涨4.8%,市值首次突破1万亿美元,位列美股市值第八。

2023年《财富》中国500强榜单中,台积电排名第52位;2023年福布斯全球企业2000强榜单中,台积电排名第44位。同年12月24日,2023年全球半导体芯片公司TOP10排行榜发布,台积电以市值为5338.3亿美元排二位。2023胡润世界500强榜单中,台积电排名第10位。2024年《财富》世界500强排行榜,台积电排名第186位。

历史沿革

早期历史

成立之初

台积电自1985年开始筹备,在1986年筹资完成并办理登记手续后,于1987年2月21日由台湾工研院和荷兰飞利浦联合成立,前美国通用器材公司总裁张忠谋担任公司的董事长兼CEO。在成立之初,台积电的实收资本额为13.775亿新台币,公司在半导体行业只是一家小公司,公司业务以晶圆代工为主,主要制程为3微米,比起英特尔等大型企业技术上处于落后。1988年,台积电在美国企业家安迪·葛洛夫(Andy Grove)的推荐下与英特尔展开接触,并在次年取得英特尔的品质认证,台积电也因此获得为国际大厂提供代工服务的可能。

成功上市

1989年,台积电开设二厂,并与飞利浦旗下的芯片制造公司艾斯摩尔展开合作,迅速成为艾斯摩尔最大的合作伙伴。在这个阶段,台积电的芯片设计水平发展十分迅速,1990年,台积电参与由台湾工程院发起的次微米计划,与台湾工程院共同研究次微米技术的设计开发。台积电此后在1994年收购次微米工厂,并将其独立成为“世界先进积体电路公司(简称:世界先进)”,用于生产8英寸芯片DRAM。1994年9月5日,台积电在中国台湾地区挂牌上市,但上市首日开盘价与收盘价都为96元新台币,且上市的首周的单日成交量还不到5张。1997年10月8日,台积电宣布其所发行的美国存托凭证(ADR)在纽约证券交易所挂牌上市,成为中国台湾地区首家在纽交所上市的公司。

至20世纪90年代中期,台积电已成为全球最大的芯片代工企业。在1997年前,台积电已拥有两座6英寸芯片工厂和三座8英寸芯片工厂,且工厂都位于中国台湾新竹科技园区中,台积电在此后的设厂不再局限于新竹,1997年,台积电启动“台南科学工业园区制造暨研发中心计划”,投资4000亿元新台币用于在台南市建设6座新的芯片代工基地。

逐步发展

快速扩张

1996年,台积电在美国华盛顿投资设立晶圆技术公司(Wafertech),1997年9月,台积电于日本横滨市正式设立工厂。此后在1998年,台积电在美国建立一座8英寸芯片厂,还在当年与飞利浦在新加坡巴西立芯片园合资12亿美元也建立了一座8英寸芯片厂。1999年第三季度,台积电所生产的8寸晶圆出货量为46.5万片,创下历年单季新高,同时随着工艺水平的提高,台积电扩大了0.18um制程和0.25um的产能以实现更多的利润。

2000年7月7日,台积电宣布收购德碁半导体与世大积体电路公司,其中,世大积体电路公司在当时是台湾第三大晶圆厂商,市值为6亿美元,但在当时却被以50亿美元的价格被台积电收购。但这次收购也使台积电体量大增,公司吸收了原属于德和世大两家公司的三千名员工的同时,台积电的资本额达到1157亿余元新台币

推出线上服务平台

1996年9月,台积电推出“全方位订单管理系统”,以提高线上订单的管理效率,此后在1999年7月12日,台积电进一步推出了业界领先的TSMC On-Line网站,便于全球客户通过网站下单并能即时查询晶片的生产进度和货运状态。TSMC On-Line网站在2000年8月升级为新一代的TSMC-Online 2.0,使客户得以即时和互动的方式进行商务和工程合作等。

技术突破

2001年5月,台积电在新版ISO9001:2000认证准则发布后的五个月内通过该项认证,成为半导体行业内首个通过该项认证的企业。2003年4月,台积电研发出了0.13微米制程技术并实现量产。在当年,台积电也开始了其在中国大陆的布局设厂,并在2003年1月完成了第一阶段的投资。台积电进入中国大陆后落地于上海市松江区建设芯片原始设备制造商厂,该工厂于2004年9月正式投入生产,总投资额为8.98亿美元。

2003年,台积电以侵犯专利和不当获取台积电商业机密为由起诉中芯国际,双方于2005年达成庭外和解,中芯国际被要求向台积电赔偿1.75亿美元。2005年,台积电研发出了65纳米晶圆制程技术。同年,张忠谋辞去台积电首席执行官一职,并交由公司总裁蔡力行兼任。2006年8月,台积电以违反和解协议的名义再度起诉中芯国际。这起诉讼最终在2009年以中芯国际被判向台积电再赔偿2亿美元,并向台积电授出约10%的股份为终。

遭遇金融危机

2007年3月,台积电进一步地研发出55纳米“半世代”制程技术并实现投产。同期,台积电大股东飞利浦释放其所持有的88.7万张台积电股票,这次交易最终在2007年底台积电以回购的形式购入,股票价值约15亿美元。2008年金融危机出现的情况下,台积电仍稳定发展,保持着4.31元的每股获利。在9月全球金融危机演变为经济大衰退后,台积电的订单量骤降,公司因此实施无薪休假,并在内部降低材料成本和津贴。但在2009年第一季度全球经济恢复后,台积电的订单量又迅速回笼,面对客户的急单需求,台积电在产能只恢复四成的情况下仍在该季度实现获利。蔡力行所主导的台积电在2005年至2009年间不仅毛利率持续下滑,且在08年金融危机后准备涨价导致大量客户流失。此外,在40纳米制程技术的设备采购中错失良机,部分订单流向竞争对手。同期,台积电以绩效评估制度变相裁员的制度也在当时引发争议,该次裁员被资遣的员工约有800人以上。2009年3月,被裁员的台积电员工以举白布的方式表达抗议,网络也出现了谴责台积电的言论。4月,台积电前董事长张忠谋在经过调查之后决定邀请离职员工返回台积电,并将蔡力行降职为新事业部门总经理。

全面发展

张忠谋回任CEO

2009年6月11日,张忠谋重新回归担任台积电的CEO一职,在回任后,张忠谋为平息裁员风波,为所有员工发放了“特别绩效奖金”,将原来负责人事的高管由张秉衡改任为杜隆钦,并动员邀请被裁的员工回到台积电。此外,面对当时竞争对手联华电子利用价格优惠抢占的65纳米制程订单,台积电也跟进推行了价格优惠策略以抢占市场。截至2010年第一季度,台积电在营收方面已成为全球第五大半导体企业,而随着全球半导体产业的复苏,台积电的当年第二季度获得利润402.8亿元新台币,创下单季度历史新高,为了保持先进制程的领先优势,台积电在当年开始向太阳能领域布局,在中科与南科两个晶圆厂建设扩厂,并投资1亿美元用于太阳能领域。截至2010年8月,台积电旗下已开设9座晶圆厂。

成为苹果公司供应商

台积电组建了名为“One Team”的研究团队以争取苹果公司的A8处理器订单。2012年,苹果公司旗下的iPad、iTV、mac book等产品均以配置了当时最新的20纳米4核心应用处理器(AP,负责执行操作系统、用户界面和应用程序的处理器),而台积电在彼时作为唯一能生产该制程的企业,成为了苹果公司20纳米制程唯一的供应商。同时,为了应对苹果公司的订单需求,台积电快速对台积电15厂和竹科厂进行扩厂,2014年,台积电正式取得苹果公司的A8处理器订单,该款处理器被应用于苹果旗下的IPhone 6手机当中。而在2016年苹果推出的iPhone 7系列手机和2018年推出的iPhone XS等手机,台积电都凭借着在处理器技术的领先地位成为苹果公司唯一的处理器晶片供应商。

推出3DFabric

2012年,台积电展开对3D IC技术(将芯片整合到效能最佳、体积最小状态的技术)的布局。2014年11月,台积电宣布投资8500万美元向高通买下龙潭科学园区厂房,用于扩充先进封装产能,为未来进军3D IC市场作准备。2018年10月,台积电宣布在2021年实现对3D IC制程的瑞典东印度公司技术(指外引线数不超过28条的小外形集成电路)进行量产。2020年8月,台积电将SoIC、InFO(集成式扇出型封装技术)与CoWoS(一种2.5维的整合生产技术)等3DIC技术平台整合成为“TSMC 3DFabric”。2022年6月,台积电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,并在竹南镇投资建设全球首座全自动化3D IC先进封装厂。2022年10月27日,台积电成立开放创新平台3D Fabric联盟。

行业领先

2015年,台积电决定在南京投资建厂,次年台积电(南京)有限公司登记成立,这是中国大陆首座可以量产12nm制程的12英寸晶圆厂。2016年,台积电研发出10纳米制程。2016年9月19日,台积电市值达到4.75兆元新台币,首度超越美国电子科技公司IBM

2017年9月,台积电拟定投资建设3纳米先进制程新厂于中国台湾地区的南部科学工业园区台南园区。2018年6月5日,台积电董事长张忠谋正式退休,刘德音接任董事长,魏哲家担任总裁,台积电进入双首长平行领导时代。2018年8月3日,台积电厂区内遭遇了电脑病毒的入侵,而导致生产线的全数停摆。

2019年7月,日本宣布限制三种半导体材料,台积电也开始排查供应链风险,成立了由晶圆厂、资产管理、风险管理及质量管理等单位组成的小组,首先协助台积电的供应商就潜在的风险制定运营可持续计划,提升供应链的抗风险能力。

2020年1月13日,台积电与中芯国际华为旗下芯片企业深圳市海思半导体有限公司公司的14纳米FinFET工艺芯片代工订单展开竞争,但最终台积电没能拿下这笔订单。3月,在出现有员工感染新冠病毒后,台积电启动了分组办公的营运模式。8月,台积电制造贸易顺差10亿颗7纳米完好芯片,其研发的7纳米于2018年4月正式投入量产。2020年5月15日,在美国对华为的管制升级为芯片管制后,台积电被禁止在当年9月15日后向华为供货。

海外设厂

2021年2月9日,台积电宣布在日本的茨城县与日本政府合资建立在该国的首个正式研发基地。5月17日,台积电联合台湾大学、麻省理工学院宣布,在1nm以下芯片方面取得重大进展,研究成果已发表于自然。5月31日,日本经济产业省宣布拨款约190亿日元(约合人民币11亿元)支持台积电在日本与20家日企合作进行半导体制造技术研究开发。

2021年6月1日,台积电在美国亚利桑那州斥资120亿美元的芯片工厂正式开工,用于生产5纳米工艺制程的晶圆。6月2日,台积电研发出6纳米制程。7月29日,为缓解全世界半导体供应紧张的状况,台积电计划在中国大陆增产半导体材料,该计划在此后获得了台湾当局的批准。8月,台积电市值超过5380亿美元,位列亚洲第一。2021年,美国商务部要求台积电等半导体供应链企业提供芯片供应链相关信息。事发之后,台积电发言人表示绝对不会泄露敏感信息。2021年11月9日,台积电和索尼集团子公司“索尼半导体解决方案”宣布,在日本熊本设立半导体代工子公司,2022年动工建设新工厂,力争2024年底前投产。12月20日,台湾当局投审会通过台积电赴日建厂申请,台积电将于日本熊本县设立子公司。

2022年8月,美国政府出台了《芯片和科学法案》,向台积电资助520亿美元并对台积电前往美国设厂做出要求。但至2023年8月10日,台积电因人才短缺问题,公司在美国亚利桑那州的工厂不得不推迟生产。2023年7月20日,台积电在美国亚利桑那州工厂的投产时间由2024年末推迟至2025年。2023年8月8日,台积电公布其在德国德累斯顿投资半导体工厂的计划,与博世公司博世公司)、英飞凌英飞凌)和恩智浦半导体公司(NXP)共同成立合资公司,台积电持股70%,其余三家各持股10%,这是台积电在欧洲布局的第一个工厂。

2024年4月8日,台积电宣布在美国兴建第三座晶圆厂,将在2030年前采用2纳米或更先进制程。台积电在美扩厂后,在当地投资金额超过650亿美元。

近年进展

2022年2月2022俄乌冲突爆发后,台积电跟进美国的制裁措施对俄罗斯断供芯片。2022年6月17日,台积电举办2022年北美技术论坛,首度推出采用2纳米制程技术,以及支持N3与N3E制程的独特TSMC FINFLEX技术,成为全球第一家率先提供2纳米制程代工服务的晶圆厂。7月27日,台积电在其官方领英帐号上发布该晶圆21厂上梁消息,并晒出现场照片。8月30日,台积电总裁魏哲家在台积电2022技术论坛上表示,3纳米即将量产,而2纳米可以保证在2025年量产。

2023年4月21日,台积电宣布已签署一项长期协议,在20年内每年从台湾诚新绿能公司(Ark Solar 能量)的子公司处购买1000GWh的可再生能源,共计20000GWh。

2023年8月7日,“台版芯片法案”正式施行,该法案主要针对包括台积电在内的位居国际供应链关键地位的公司,通过该法案台积电获得台湾当局提供的大额免税优惠。

2023年10月17日,关于台积电已获得美国授权相关信息,台积电回应称,台积电已获准于南京持续营运,台积电也在申请在中国大陆营运的无限期豁免。此次基于美国商务部工业和安全局的建议,台积公司会透过完成“经认证终端用户”授权的申请程序取得无限期豁免。台积电位于南京的工厂当前运营正常。10月25日,在国务院台湾事务办公室举行例行新闻发布会上,发言人朱凤莲回应台积电申请在中国大陆运营的无限期豁免时表示:两岸产业合作有利于双方企业发展,增进两岸同胞民生福祉,外人无权置喙。

截至2023年9月的第三季,台积电营收下滑14.6%至172.8亿美元,净收入下滑28.1%至66.6亿美元。台积电在严峻芯片情势中寻求最优解,台积电首席财务官黄文德(Wendell Huang)在与华尔街分析师的电话会议上表示,台积电预计2023年全年的资本支出仅为320亿美元,其中70%用于最小节点(目前为5纳米及以下)的先进芯片制造设备,20%用于较大节点(12纳米至28纳米)的专业技术,约10%用于封装、测试和掩模制造设备。这意味着2023年第四季度的资本支出将在68亿美元左右,下降32.7%。

2023年12月15日,台积电向苹果公司展示了2纳米芯片原型,该芯片预计于2025年推出。此外,1.4纳米的芯片预计于2027年推出。

2024年1月,有媒体表示苹果成为采用台积电2nm工艺的首家客户,台积电正在兴建两座新工厂,以满足2纳米芯片生产的需要,并正在审批第三座工厂。6月4日,魏哲家担任台积电董事会董事长。2024年6月,ASML要在年内向台积电交付旗下最先进的光刻机,单台造价达3.8亿美元。2024年第二季度,台积电合并营收约6735.1亿元新台币,净利润约2478.5亿元新台币,每股收益为9.56元新台币;与2023年同期相较,营收增加了40.1%,净利润与每股盈余均增加了36.3%。2024年7月8日,台积电股价一度涨4.8%,市值首次突破1万亿美元,位列美股市值第八。台积电股价在台北市一度大涨4.5%,达到每股1050新台币的高位,最终收盘价在1035新台币。2024年以来,其涨幅已超过75%。

2024年8月6日,有IC设计业者透露,台积电5nm、3nm制程产品价格会于2025年1月起调涨,按投片规划、产品与合作关系等不同,涨幅约落在3-8%。对此,台积电回应称不评论价格问题,其定价策略始终以策略导向,而非以机会导向。

机构治理

组织架构

股东大会

参考资料:

台积电在股东大会的选举下组成董事会,而在董事会下设了审计委员会与薪酬委员会等专门为企业做决策的部门以使公司治理更加健全。在董事会下,台积电还组成了包括总裁办、公司高管以及内部审计的内部组织机构。

总裁办

参考资料:

台积电在总裁办公室下设立了包括运营部门、研究和开发部门、系统整合前瞻技术部门等在内的多个职能部门,此外还针对海外消费市场分别设立了北美销售部门、法国销售部门以及欧洲和亚洲地区销售部门等。

股权结构

(以上仅展示台积电旗下的主要股东,数据截至台积电2022年年报期止)

参考资料:

台积电的大股东为美国花旗银行托管台积电存托凭证专户,其中,花旗银行是台积电在美股发行股票的存券银行,此外台湾当局、新加坡政府等多个机构也都持有台积电的股权。

管理层

董事会

参考资料:

魏哲家

张忠谋与总裁,其本科与硕士毕业于台湾交通大学,博士毕业于耶鲁大学,曾担任台积电公司副董事长、业务开发资深副总经理、台积电总经理等职位。

经营团队

参考资料:

子公司

(以上截至台积电2023年一季度财务报告期止)

参考资料:

台积电在中国内地、中国台湾地区以及包括加拿大、日本、美国、荷兰等在内的多个国家和地区都建立了子公司及晶圆工厂,其中在台湾地区拥有4座12英寸晶圆厂、4座8英寸晶圆厂、和1座6英寸晶圆厂。

技术与产品

逻辑制程

台积电所生产的逻辑制程是由二极体(一种让电流只能单向通过的电子元件)、电晶体(一种固态半导体元件)等主动元件与电阻、电容、电感等被动元件经过缩小和组合,制作在晶圆上的积体电路,根据积体电路上的晶片边长的不同对产品进行划分。

台积电在成立之初,公司所生产的晶圆主要制程为3微米,台积电在此后推出了多款迭代产品,2003年4月,台积电研发出了0.13微米制程技术并实现量产,这项技术的实现使台积电取得在积体电路制造行业的领先地位。2005年研发出的65纳米晶圆制程技术,相比前一代制程技术所生产出的元件面积减少一半,电晶体速度提高50%,同时耗电量也减少20%。2007年3月,台积电研发出55纳米“半世代”制程技术,该制程由65纳米制程技术直接微缩90%得来,成本降低的同时耗电量得到节省。2016年,台积电研发出10纳米制程,于2017年量产出货。台积电此后还在2017年4月试产了7纳米制程。2021年6月2日,台积电研发出6纳米制程,并将6纳米制程所具备的功耗、效能、面积优势带入到5G射频(RF,指可以辐射到空间的电磁频率)与WiFi6/6e解决方案。截至2023年8月,台积电所生产的积体电路已涵盖从3微米到3纳米的多个制程技术,其中的3纳米制程是半导体行业最领先的制程技术。同时,台积电的逻辑制程技术已广泛应用于中央处理器、图形处理器、智能手机、平板电脑和车用装置等多个领域。此外,台积电预计将于2025年开始量产2纳米制程。

参考资料:

主要产品

移动设备处理器

台积电的逻辑制程生产线大部分产能用于手持移动设备处理器领域,包括联发科、高通华为苹果公司等移动设备科技公司都曾采用台积电的逻辑制程生产技术,其中在2023年,台积电将其3纳米制程产线全部用于生产苹果公司iPhone 15系列手机的处理器A17,以及苹果公司计划推出应用于mac book笔记本电脑的M3芯片。

车用半导体

随着电动车的快速发展以及人们对车用装置在娱乐中控、先进驾驶辅助功能的需求,台积电应用于车用半导体的晶圆代工生产也由原先的28纳米制程为主的生产方式拓展到7纳米与5纳米等先进制程,以进一步开拓车用半导体的先进制程代工市场。截至2023年二季度,车用半导体的晶圆代工业务收入占据台积电营收比重的8%。

特殊制程

台积电通过组合专业技术来为特定客户的需求提供相应的特殊制程晶圆产品,其中包括应用于传感器和显示器传输数字媒体CMOS图像传感器(一种利用光电技术原理所制造的图像传感元件)、通过集成互补金属氧化物半导体(CMOS,一种集成电路的设计工艺)和晶圆堆叠技术所制造的单片微机电系统(MEMS,指将压电材料作为传感器或执行器的微机电系统),以及模拟工艺技术组合(利用计算机进行虚拟仿真)等多种技术。2020年,台积电推出了更低功耗、运算能力更高效的N12e技术(12纳米制程技术的升级版)。2022年,台积电的资本支出中有10~20%用于扩增成熟特殊制程的产能,以满足客户的差异化需求。

主要产品

微电机扬声器

台积电采用压电MEMS(指将压电材料作为传感器或执行器的微机电系统)技术,在特殊制程布局了微机电扬声器业务,与旗下的电子公司CIS封测厂精材合作生产,该款微特电机扬声器主要应用于无线蓝牙耳机等电子产品。

影像感测器

台积电在特殊制程方面与日本品牌索尼展开合作,为索尼提供影像感测器元件(CIS,数码相机的感光材料)。台积电主要协助索尼生产光电二极管(一种能够将光根据使用方式,转换成电流或者电压信号的光探测器)、逻辑层(软件系统中完成特定功能的逻辑模块),再将后端(封装和测试)的产能交给旗下的子公司采钰和同欣电子完成。

3DFabric

台积电的3DFabric由前端技术TSMC-SoIC(集成芯片系统)和后端技术CoWoS和InFO系列封装技术组成。3DFabric为客户提供了全面设计其产品的自由,此外,与设计体积更大的单片芯片相比,3DFabric是一款微型芯片系统,体积相对更小;而与普通的芯片相比,3DFabric通过先进封装实现更多处理器及存储器的置入,从而提升运算效能。

台积电在2012年开发出以2.5D堆叠技术制作而成的可编程闸阵列产品(FPGA,用于修改内部硬件的电子元器件)后展开对3D IC技术的布局。2013年9月,台积电与电子设计企业凯登思(Cadence)合作开发出了3D IC参考流程,该流程可实现多块模的整合,让工程师在3D芯片寻求更高性能和更低功耗的道路上有了更多的选择。2018年10月,台积电宣布将在2021年实现对3D IC制程的SoIC技术进行量产。2020年8月,台积电正式推出3DFabric技术。2022年10月27日,台积电成立开放创新平台3D Fabric联盟,包括美光科技、三星记忆体及SK海力士半导体(中国)有限公司等在内的多个合作伙伴加入。

主要产品

AI芯片

台积电为AMD半导体公司所生产的AI芯片MI300提供了3DFabric系统整合技术,该芯片主要应用于人工智能领域,将于2023年四季度开始量产。

平台技术

台积电在智能手机、高性能计算、汽车、物联网四大快速增长的领域构建了四个不同的技术平台,为客户提供相应的逻辑制程工艺等技术,从而缩短客户的设计时间。2022年,台积电针对汽车电子客户推出AE设计平台,并供应了4纳米制程的家族制程N4AE和3纳米制程的家族制程N3AE给客户用于设计。

物联网平台

针对物联网领域,台积电采用了超低功耗技术(ULP)并将其提供给集成电路设计公司用于可穿戴设备、智能家居以及智能城市等物联网应用场景,以减少产品的功耗,台积电所设计的物联网平台包括了晶片制程工艺、极低功耗应用的低工作电压 (Vdd) 技术等。

汽车设计实现平台

台积电于2020年5月推出了汽车设计实现平台(Automotive Design Enablement Platform, ADEP),该平台可用于协助汽车制造商研发人工智慧推理引擎、先进驾驶辅助系统、以及自动化驾驶等应用。

业务战略结构

台积电在全球各地区的布局定位不同,在美国,台积电主要开发3纳米制程技术、4纳米制程技术、高效能晶片以及军用晶片等,台积电在日本主要聚焦于光学晶片与车用晶片,在欧洲则主要生产12纳米制程技术、16纳米制程技术、22纳米制程技术、28纳米制程技术以及车用晶片,而最先进的晶片生产技术仍保留在中国台湾地区,台积电在台湾地区研究开发2纳米制程技术。

运作模式

台积电所采取的运作模式是晶圆代工服务型制造模式,对于集成电路设计者,要想实现其产品创意,只有通过以台积电为代表的晶圆代工厂提供产能才可实现创新,而台积电在半导体行业本身无法为用户提供前段光罩(集成电路的版图)的生产以及后段的封装和测试服务(芯片制造的最后一步),但台积电采用了策略联盟的方式将客户所需的其他业务转包给合作厂商。

而除了代工晶圆,台积电也针对客户的需求提供了包括如改善合格率、光罩共乘(不同顾客可以共享同一个光罩以节省开发成本)、可靠度分析等在内的其他服务。

科研成果

先进制程技术

截至2023年5月,台积电所生产的3纳米制程技术是业界最先进的制程技术,其功耗及面积得到进一步优化,相较于5纳米制程技术逻辑密度增加约70%,在相同功耗下速度提升10-15%。3纳米制程技术于2022年推出,并在2023年下半年实现量产。此外,2021年5月17日,台积电与台大、麻省理工学院联合研发的1纳米以下制程技术取得重大进展,其研究成果发表于自然。台积电还于2022年6月首创研发出2纳米制程技术,领先于三星电子英特尔等科技企业。

TSMC FINFLEX架构技术

TSMC FINFLEX架构技术提供3-2鳍结构(一种形状与鱼鳍相似的晶体管结构)、2-1鳍结构和2-2鳍结构等多样化的标准元件选择,用于协助客户完成符合其需求的晶片设计,其各功能区块采用最优化的鳍结构并支援所需的效能、功耗与面积,同时整合至相同的芯片上。TSMC FINFLEX架构技术于2022年6月推出,是台积电旗下的创新研发成果,用于提升台积电所生产的3纳米制程技术的功耗及效能等。

3D Fabric平台取得突破

2022年6月,台积电完成全球首颗以各应用系统整合芯片堆叠(TSMC-SoICTM,一种创新的多芯片堆叠技术)为基础的中央处理器(计算机的运算和控制核心),其能有效地在效能上取得提升,并具有一定的成本优势,该款中央处理器采用芯片堆叠于晶圆之上(Chip-on-Wafer,CoW,一种封装技术)技术将sram(一种随机存取存储器)堆叠为3级CPU缓存(一种使中央处理器效率较高的缓存形式),此外,台积电还研发出使用Wafer-on-Wafer(WoW,一种创新的芯片堆叠技术)技术堆叠在深沟槽电容器芯片(嵌入在封装基板中的深沟槽电容器)顶部的突破性智能处理单元。

公司文化

标识

台积电公司的标识是以一片矽晶圆作为背景,其中的网格代表着晶片,网格中的黑块代表有缺陷的晶片。在晶圆的正中间是台积电公司英文名称的小写缩写“tsmc”,在晶圆下方是一条红色横线,红线下方是台积电的繁体中文名称和英文名称。

企业文化

以下是台积电官方网站所展示的企业文化:

公司业绩

(以下数字单位均为“千元新台币”)

参考资料:

社会活动

抗震救灾

2014年9月,在中国台湾地区高雄发生气爆事故后,台积电动员公司的相关人员拟定救灾蓝图和设置平台,同时王绍飞厂商于气爆后第4天进驻灾区救灾。9月27日,台积电在高雄市三信家商举办餐会,并邀请参与气爆重建项目的4家协力厂、20家参与企业以及接受公司修缮民宅的462位居民参加。

抗击疫情

2020年3月,新冠疫情期间,台积电向多个医院和检疫单位捐赠了240个防护面罩、120个滤净主机和864个滤毒罐,并联合多个食品加工企业捐赠了1万包营养补给品给中国台湾地区的检疫单位。4月,台积电向罗东圣母医院捐赠医疗物资100个隔离面罩、1000个护目镜及1000瓶病毒杀菌喷雾。

助力教育

2020年12月,台积电联合大金空调前往屏东县,进入佳冬高农和恒春工商两座学校,为该校的学生启动培训营。2021年底,台积电慈善基金会联合麦穗文教团队去到溪尾国小,向当地小学生提供补救教学,以帮助偏远乡区的小学生获得更多的学习知识。

员工关怀

在员工关怀方面,2020年,台积电策划建立了在线学习平台“自学吧”,为员工提供了自主选择的学习主题,培训员工的专业技能。2021年,台积电建立了一套急救系统,并成立一支常备急救队伍,以在发生事故时为员工提供紧急医疗服务,保障员工的健康安全。截至2023年5月,台积电提供了23个劳资会议,允许员工通过每季度进行的会议发表意见,同时员工也可以使用在线系统表达意见随时提出意见,增强管理团队与员工之间的沟通。

环境、社会和公司治理

台积电致力于减少其运营中的环境影响,包括减少能源消耗和碳排放。该公司已经制定了到2030年实现碳中和的目标,并采取了一系列措施,如投资可再生能源和推广能源效率。公司还积极参与社区服务和公益活动,并推动多元化的业务发展。

获得荣誉

社会事件

起诉中芯国际

2003年12月,台积电以中芯国际通过不当的方式取得台积电商业秘密及侵犯台积电专利的名义在美国北加利福尼亚州联邦地方法院向中芯国际提起诉讼,并向法院申请禁制令处分及相关损害赔偿。2004年3月,中芯国际认为台积电的指控毫无根据并向美国法院提出申诉寻求撤除台积电指控。而台积电对中芯国际提起的诉讼也在当时使得后者在上市后便大幅破发。2005年5月中芯国际和台积电达成庭外和解,和解协议要求中芯国际需在未来6年内支付1.75亿美元的专利授权费给台积电,同时,和解协议上还要求中芯国际必须将所有技术存供台积电“自由检查”。

在2006年8月,台积电认为中芯国际违反了和解协议,在0.13微米工艺中继续使用台积电技术,以此再度起诉中芯国际。2009年,中芯国际被判向台积电再赔偿2亿美元,并向台积电授出约10%的股份。

裁员风波

2009年初,在时任首席执行官蔡力行的领导下,台积电一名业绩表现出色的老员工因家庭原因无法高度配合工作需要,而被主管加入至考核表现后5%的淘汰名单中,尽管相关主管表示其是自愿离开的,但实际上包括该员工在内的淘汰名单都被直接裁员且没有任何观察缓冲期,这一消息在被前台积电董事长张忠谋得知后,张忠谋十分愤怒,而此后在2009年3月底,还出现了离职员工以举白布条的形式表示抗议,网上也出现了大量批评台积电的言论。4月,张忠谋在经过调查后撤下跟离职员工的谈判窗口,并邀请离职员工返回台积电,而时任台积电首席执行官蔡力行则降职成为新事业部门总经理。

被英特尔挑战

美国阿尔特拉阿尔特拉)公司一直坚持在美国设计芯片、在亚洲生产芯片,其芯片生产长期外包给台积电,但2013年2月下旬,Altera宣布将其先进芯片订单交给英特尔。此外,英特尔还与Tabula和Achronix半导体签署合同,并为思科系统生产芯片。英特尔传统上只专注生产微处理器而不为其他公司代工,但由于产能过剩,不得不与台积电和其他代工厂争夺大客户苹果公司以谋出路。

在芯片代工领域,台积电有先到优势,因为其在采用寺河山苹果需要的先进技术生产芯片上是领先者,尤其是移动芯片。但在尺寸减少1半的下一代芯片上,英特尔有更大的优势,同时其业务发展方向也一定程度上限制了英特尔与其他芯片设计公司的合作。

遭遇病毒入侵

2018年8月3日晚间接近午夜时分,台积电新竹科技园区的12英寸晶圆厂和营运总部内的电脑遭遇了病毒入侵且导致生产线全数停摆,此后的几个小时间台积电位于台中科学园区的Fab 15厂和位于台南科学园区的Fab 14厂也出现了相同的情况。事后,台积电官方作出回应称,公司的新机台在安装过程中发生操作失误,新机台在安装过程中没有先隔离、确认无病毒再联网,导致新机台里面的病毒在联网后快速传播,该次病毒是勒索病毒WannaCry(“想哭”)的变种,但台积电官方表示公司的生产制造资料、客户资料都没有受到病毒影响。

疫情期间分组办公

2020年3月,台积电在一名员工确诊新型冠状病毒肺炎后,决定启动分组办公的营运模式,以避免交叉感染。台积电的全体员工被分成红蓝两组,号称“红蓝军”,两组人分散在不同的地方办公,公共空间和停车位也有着不同的分流。同时,台积电还对外界强调此事件不影响台积电的正常运营。2022年4月,中国台湾地区疫情再度升温期间,台积电在内部提高防疫等级,并重新启动了“红蓝军”分组上班的模式。

被美国要求提供供应链信息

2021年,美国商务部要求包括台积电在内的半导体供应链企业在11月8日之前提供芯片供应链相关信息,尽管是以“自愿”的名义,但美国商务部部长吉娜·雷蒙多表示如果不作出回应,美国政府将援引《国防生产法》或其他工具迫使台积电提交信息。事后,台积电发言人表示绝对不会泄露敏感信息。

停止向俄罗斯出货

2022年2月2022俄乌冲突爆发后,台积电在欧美对俄罗斯发动制裁后也跟进美国的制裁措施,对俄罗斯断供芯片。至当年6月,台积电发布了禁止向俄罗斯出口的高科技产品清单。此外,台积电还拒绝将已代工完成的俄方芯片发货给俄罗斯,对于未完成的订单台积电也没有向俄方退还款项。

限制出货华为

2019年6月,曾有消息称美国商务部派员调查台积电是否存在出货华为等抵触美国法规的行为,但台积电对此表示否认,并通过法务部门和合作律所全力说明使美国商务部无法找出台积电违法的漏洞。11月,台积电否认了美国政府促使台湾限制台积电制造芯片出货给华为的消息,并表示没有收到美国或台湾当局不可以出货给华为的要求。

2020年5月15制升日,在美国对华为的管级为芯片管制后,要求台积电等在内的华为芯片加工厂在9月15日后禁止向华为供货。此后台积电在当年二季度业绩说明会上表示公司未计划在9月14日之后给华为继续供货。而在10月15日举行的台积电财报会上,台积电总裁兼副董事长魏哲家也对此事回应称台积电不再向华为出货,并另有消息称台积电向美国提交申请要求继续供货华为,并获得向华为提供一部分成熟工艺产品的批准。

海外扩张遇阻

台积电在海外扩张的过程中多次遇到员工技能短缺的问题,其中在亚利桑那州工厂便出现了因为当地缺乏建设半导体设施的专业人才而不得不延后投产,但当台积电希望从中国台湾地区派遣500名劳工参与建设时,又因违背美国《芯片与科学法》而遭到了美国工会的不满。而台积电在德国投资建设的晶圆厂也遇到了类似的问题,台积电董事长刘德音在2023年6月份即表示德国存在半导体产业人力缺口。

赴美建厂

2018年,特朗普政府时期的美国商务部官员就敦促台积电前往美国投资,此后在2022年8月,美国政府出台了《芯片和科学法案》,向台积电资助520亿美元,但却要求台积电一旦接受美国的补贴,10年内不能到中国新建或扩建先进的芯片厂。而台积电董事长刘德音则表示美方还需要提供激励措施,用以购买美国制造的芯片。否则台积电在美国的投资计划将很快将碰到瓶颈。截至2023年8月10日,台积电因人才短缺问题,公司在美国亚利桑那州投资400亿美元的工厂将推迟生产。

2024年6月4日,针对美国建厂成本高昂是否会影响到台积电营运的问题,张忠谋刘德音表示,美国建厂成本自然比在台湾地区高,但台积电在美国建厂的成本比其他公司还低,且现在全球破碎化的发展是必然趋势,因此台积电不得不赴美建厂。截至2024年8月14日,台积电已陆续规划在美国亚利桑那州建3座工厂,累计投资高达650亿美元,是美国史上最大的外方直接投资项目。但台积电亚利桑那州厂还未产出任何半导体产品,其原因有劳动力竞争与政治威胁等。

“台版芯片法案”给予优惠

为确保台湾半导体产业在全球的领先地位,2022年11月17日,中国台湾地区“行政院”通过了被称为“台版芯片法案”的“产业创新条例”修正草案。2023年8月7日,“台版芯片法案”正式施行,该法案主要针对包括台积电在内的位居国际供应链关键地位的公司,台湾当局为符合条件的企业提供了包括提供研发支出的25%抵减当年应纳营所税额;提供购置用于先进制程的全新机器或设备支出的5%抵减当年营所税额等在内的大额的免税优惠,被视为史上最大投资抵减优惠。在此法案出台后,台积电表示乐观,并称会持续投资台湾。

延迟接收芯片设备

2023年9月15日,台积电因“对客户需求情况渐感不安”,已通知主要供应商延后高端芯片制造设备出货。受影响的供应商包括荷兰光刻机制造商荷兰ASML公司(ASML)。有消息称,台积电此举目的是要控制成本,也反映其对于市场需求的展望日益谨慎。台积电就此回应称,不会对“市场传闻”置评。

销售额下降

2023年10月6日,台积电9月销售额为1804.3亿新台币,同比下降13%。

美国厂区发生爆炸

当地时间2024年5月16日,台积电美国凤凰城厂区一二期工程传出爆炸,截至当日,未有人员受伤,具体状况未查明。

特朗普称台当局应向美支付“防务费”

2024年,特朗普在《商业周刊》专访中表示,台湾因占据美国全部芯片业务而应向美支付“防务费用”。此番言论导致台积电股价大跌超2%。截至2024年7月台积电正计划在美国投资400亿美元建厂,但面临熟练工人短缺等挑战。特朗普的言论还引发了对美国是否会在台海冲突中“帮助”台湾的猜测。美媒《新闻周刊》对此指出,这位美国前总统拒绝给出一个明确的答案,但他却确实表达了对于所谓“台湾抢夺美国半导体产业”的不满。

获巨额补贴

自2022年以来,台积电已从中国大陆和日本获得总计625亿新台币(约合人民币140亿元)的补贴。这些补贴用于资助其在日本熊本和南京的投资。2024年上半年,台积电从中国大陆和日本获得了约79.56亿新台币(约合人民币17.8亿元)的补贴,2023年取得政府补助约475.45亿元(约合人民币106亿元)的补贴,2022年则获得了70.5亿新台币(约合人民币15.8亿元)的补贴。

苹果或将包下台积电2纳米首批产能

2024年9月,台湾经济日报报道称,苹果已确定后续包下台积电2纳米以及后续A16首批产能,其中2纳米产能预计最快有望于2025年iPhone 17 Pro全面导入。对此,截至2024年9月17日,台积电与苹果均未回应。

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