实现2nm工艺突破，台积电为何能给“摩尔定律”续命？( 二 ) 投稿来源：脑极体今年

从台积电的技术布局上，我们可以找出其在制程工艺上面的成功因素。
首先是其长期投入获得领先的技术研发优势。比如，为配合新制程工艺的良率，台积电在Nano-Sheet结构上面，已经成功生产出了32 Mb nano-sheet的SRAM ，在低电压功耗上面具有明显优势；在2D材料上，台积电基于包括硫化钼和硫化钨在内的的2D硫化材料获得性能非常高的On-current；在电源管理上，台积电的研究人员用碳纳米管嵌入到一个CMOS的设计中，用来替代Power Gating的控制电流作用，给未来的进一步微缩提供新的思路。
其次是台积电形成的长期的技术合作产业链。 ASML作为早期和台积电建立合作的光刻机供应商，在为台积电提供设备的同时，也得到来自台积电的技术反馈。目前，台积电在在EUV光刻技术的OPC、光罩和光阻等多个方面都有投入，比如台积电在EUV技术结合上，采用自对准垫片获得了业内最小的18nm的mental pitch ，对晶体管微缩大有帮助。
再就是对工艺流程的优化改造。为了应对摩尔定律接近失效的危机，仅仅从微缩晶体管，提高密度以提升芯片性能的角度正在失效。台积电推动了多项前段和后段的3D封装技术，来提升芯片性能。比如在芯片制造前段实现的SOIC 3D堆叠技术，在后段实现的CoWoS和InFo的3D封装技术。这些技术在帮助实现晶体管微缩的同时，进一步提高了良率。
此外，非常重要的一点就是台积电在特殊制程上的长期积累。这可能是很少为人注意的一点。台积电具有MEMS、图像传感器、嵌入式NVM ， RF、模拟、高电压和BCD功率IC方面的广泛产线投入。同时，也在逻辑IC技术基础上，加上先进的ULL&SRAM、RF&Analog以及eNVM技术，以实现低功耗以及模拟技术的提升。特殊制程将推出IoT场景和AI场景设备的发展。
以上的一系列技术优势，得益于台积电庞大的研发投入。据数据，近几年，台积电每年的研发投入都达到100亿美元。而台积电在技术路线上的领先布局和长期巨额的研发投入，实际上跟其所创立的Foundry代工厂创新模式有关，也和台积电本身的所处的地缘、产业机遇期有关。
专注投入和自主研发：
台积电的技术领先心法
我们看到，台积电在3nm工艺的架构路线稳健推进和领先量产，以及在2nm工艺上的架构路线升级和顺利推进，都源于其在整个半导体晶圆制造上的长期研发投入和技术积累。
而这给了我们一种错觉，似乎完成这些动作就可以实现对半导体产业的主导，能又一次延续摩尔定律的神话。但实际上，这既有台积电创立之初所建立的独特创新模式，也与台积电在几次关键技术路口的正确选择有关。
毕竟，在台积电三十多年的崛起之路上，始终横亘着英特尔这样的IDM整合元器件老前辈以及三星这个强劲的同行老对手，台积电必须在一次次的挑战中走对路、押对注，才能有幸活下来。
台积电能够取得领先工艺制程的根本原因在于，其率先创立的专门专注于芯片制造的代工厂（Foundry）模式。 80年代末，台积电创立之初，原本是未来抓住美国“拆解”了日本半导体产业后的产业转移的机会，但如果采用原有设计、制造和封装一体化的DIM模式，将根本无法与欧美厂商竞争，也没有那么雄厚的资金支持。
台积电创始人张忠谋另辟蹊径地拆解出“后端制造”这一个环节，开始了代工厂模式。这一行业垂直化分工带动了一批芯片设计公司的出现，也为台积电的专注制造工艺的发展提供了生存机会。从创立之初，台积电不仅避免了和英特尔的正面竞争，而且还获得了英特尔的第一笔订单和工艺技术的指导。后面，基于Foundry模式的中立属性，台积电获得了苹果、高通、AMD这些有着竞争关系的客户的长期订单。台积电的模式从而使得整个产业链能够专注发挥自身的优势，而台积电则把全部资源重点投入到先进制程工艺和生产工艺的改进升级上面。
不过，台积电的发展并非一帆风顺，而是在几个关键技术关口的坚持自主研发和正确押注，才使其没有在半导体的淘汰赛中落败。
第一次关键抉择是2003年，台积电拒绝了IBM新开发的铜制程工艺，用自研的技术来打破了IBM的技术钳制。第二次是2004年，台积电准备推动自己研制的“湿法光刻技术” ，就在遭到日本尼康、佳能的一致抵制下，与当时还是同处边缘位置的荷兰ASML一拍即合，实现了对光刻技术的颠覆式突破，从此也和ASML结下了革命的友谊。 2004年，台积电就拿下了全球一半的芯片代工订单，位列半导体行业规模前十。