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台积电半导体技术图解台积电

发布时间 : 2024-11-24

作者 : 小编

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图解台积电

与往常一样，当台积电发布报告时，半导体行业会获得大量见解，帮助了解该行业其他领域的情况。这一次，台积电对其新的 Foundry 2.0 战略进行了更深入的分析，本文稍后将对此进行介绍。

2024 年第二季度的业绩创下了新的收入记录，表明半导体行业已经走出下行周期并准备迈向新的高度。

然而，台积电的毛利和营业利润还没有恢复到上次每季度200多亿美元的水平。这是一个需要发现的新情况。

半导体制造公司每季度都需要投入大量资金来维护和保养其设备。维护资本支出水平可确保制造能力不会下降。

从 2020 年底到 2023 年底，台积电的资本支出大幅超过维护水平。随后，该公司将资本支出降至略高于维护水平。该产能现已上线，这降低了台积电的利用率收入。2024 年第二季度的台积电在上一次高峰期拥有更多产能。

台积电管理层确实报告了制造利用率的提高，这意味着仍然有闲置产能，尽管这可能不是台积电所需要的产能。

投资者电话会议中还透露了其他影响毛利率的因素。

虽然制造活动的增加加上补贴和选择性提价提升了毛利率，但也存在阻力。

通货膨胀导致材料成本上涨。作为台湾最大的电力消费者，台积电依赖电网扩张来推动未来增长。对新型清洁电力的投资正在推高电价。

此外，未来亚利桑那州和熊本制造工厂的运营成本较高，将对毛利率产生负面影响。

最后，该公司提到了从 5 nm 到 2 nm 的转换。之前曾表示这只是苹果，但现在看来，台积电面临着更多 HPC 客户向 2nm 迁移的巨大压力。

迁移客户需要时间和精力，而且制造过程也需要时间才能足够稳定，产生良好的产量并实现经济可行性。

从市场角度看，毫不奇怪，台积电正日益成为高性能计算行业的供应商，这一点从第二季度部门收入份额中可以看出。移动业务仍然很重要，主要是因为苹果，但其份额正在下降。

收入时间线显示，24 年第二季度的增长源于 HPC 收入的阶跃增长。

高性能计算的年增长率令人印象深刻，但季度增长率甚至更高。这意味着 HPC 的复合年增长率为 145%。

从技术角度看，虽然苹果已向台积电做出长期承诺，以获得新 2N 工艺的独家经营权，但这不太可能像苹果对 3nm 工艺的独家经营权那样持续一年。

台积电预计，向 2nm 的业务转型将比前两年向 3nm 和 5nm 转型的总和更快，涉及的产品也更多。

这意味着台积电的客户不仅仅是苹果（从 3nm 开始），还有更多客户希望采用 2nm 工艺。不出所料，Nvidia（从 4/5nm 开始）、AMD 和英特尔（从 5nm 开始）将成为主要客户。

3-5nm业务用了4年时间才达到总营收的50%，而3nm仅用了2个季度就达到了15%。

HPC 与 3nm 收入之间的比较显示出相似的轨迹。

由于苹果是迄今为止唯一的 3nm 客户，因此人们很自然地会认为增长激增归功于苹果，但事实可能并非如此。

苹果是一家以消费者为导向的公司，由于其业务的季节性，具有非常具体的购买模式。

虽然苹果的 Cogs 也代表移动业务和其他业务，但这种模式也可以在台积电 3nm 业务中看到。第三季度和第四季度上涨，第一季度下跌。

您可能也认为苹果 3nm 业务在第二季度也会下滑。很可能确实如此，但台积电的 3nm 业务在 2024 年第二季度增长了 84%，所以肯定还有其他事情发生。

收入的增长很可能来自于5nm的客户之一，而且由于5nm收入没有下降，所以它是一个新产品。

虽然可能是 Nvidia，但这家人工智能巨头可能正忙于销售基于台积电 5nm (4) 工艺的 Blackwell 产品。

更有可能的是英特尔的 Lunar Lake 或 AMD 的 Instinct 系列或 Zen 5 的升级版。英特尔和 AMD 都将很快发布报告，本文也将更新。从战略角度来看，台积电正在从少数使用前沿技术的客户转变为众多客户。这也意味着台积电在高性能计算领域对其客户的重要性日益提高。

当然，台积电能够保持当前的地位，他们持续不断的技术开发是他们的保障。

台积电的客户希望采用 2nm 甚至更好的技术 (N16) 是有充分理由的。性能提升非常显著。

相对性能改进（通俗地说）如下所示。功率改进（在类似速度下）或速度改进（在类似功率下）：

N16 最适合用于信号路径复杂、电力输送和工作密集的特定 HPC 产品。计划于 2026 年下半年实现量产

台积电通常会为每一种工艺引入中间升级，而 N2P 工艺带来的好处非常显著。它几乎就像一个全新的工艺节点，但风险和成本更低。对于 AI GPU 的竞争者来说，尽快达到这些节点将具有极大的吸引力。力量平衡更倾向于台积电。

再来看一下备受关注的CoWoS技术和产能方面。

从战略角度来看，先进封装正变得非常重要，并且是代工 2.0 战略的主要驱动力。

尽管台积电正在尽可能地增加先进的封装技术，但还远远不能满足需求。台积电预计产能将以 60% 的复合年增长率增长，但最多也要到 2026 年才能满足需求。

利润率一直很低，但随着良率的提高，利润率正在提高到接近企业平均水平。CoWoS 是台积电将其战略转变为 2.0 的主要原因。所有 HPC 客户都需要先进的封装来将高带宽内存集成到中介层上。以后，这将成为 PC 处理器和其他所有 AI 的需求。

接下来，我们看一下台积电全新的Foundry 2.0战略：

Foundry 2.0 战略看起来像是一个市场扩张战略，从 1250 亿美元（2023 年）的代工市场增加到 1350 亿美元的封装市场，使台积电的总目标市场达到 2500 亿美元。这将使台积电的市场份额从新的定义中的 55.3% 变为 28%。

除了市场扩张，Foundry 2.0 也紧跟顶级 HPC 客户 Apple、Nvidia、Intel、AMD 和 Broadcom 的需求变化。TMSC 基本上可以提供除 CPU 和 GPU 板的内存元件之外的所有产品。

从技术角度来看，随着先进封装有效地为 3D 集成和技术进步打开大门，此举将使台积电不再那么依赖摩尔定律（摩尔定律预测二维几何形状将不断缩小）。

它代表着台积电从一家零部件公司向一家子系统公司的转型，就像英伟达从 GPU 向 AI 服务器主板的转型一样。

随着 Nvidia 开发 Blackwell，GPU 本身的硅片显然被稀释了。更多内存、硅中介层和大块先进基板的引入使得 GPU 在 BOM 中的份额下降。Foundry 2.0 战略还旨在控制更多的供应链，以保持台积电作为 CPU 和 GPU 客户供应商的重要性。

资本配置策略揭示了台积电业务各主要领域当前的财务重要性。如果我们不知道的话，台积电仍然是一家先进逻辑节点公司，而且这种情况还将继续下去。新的先进封装、测试和量产（组装？？）将占总资本支出预算的 10%，即 2024 年的 310 亿美元。

虽然这听起来不多，但测试和封装 (OSAT) 公司的资本要求远低于半导体制造。最大的 OSAT 公司是 ASE 和 Amkor，它们的资本支出预计在 2024 年达到 25 亿美元。台积电非常认真地想要进入这个行业，老牌公司需要保持警惕。

从名称上看，台积电的新战略完全缺乏想象力，但战略本身非常完善，也非常雄心勃勃。当英特尔和三星忙于研究如何让其先进的代工节点发挥作用并为其寻找客户时，台积电正在将其硅片领导地位扩展到先进封装领域，成为关键 AI 客户更重要的供应商。如果台积电不像平常那样谦虚和谦逊，这也将增加台积电的议价能力，使该公司能够在 AI 中获得更多的价值创造。

台积电申请半导体组件及其制造方法专利，提供一种半导体组件的制造新方法

金融界 2024 年 7 月 19 日消息，天眼查知识产权信息显示，台湾积体电路制造股份有限公司申请一项名为“半导体组件及其制造方法“，公开号 CN202410326423.6，申请日期为 2024 年 3 月。

专利摘要显示，本揭露的一实施例提供一种半导体组件的制造方法，包括：在接触结构开口中形成牺牲间隙壁，其中接触结构开口暴露出源极/漏极区；在牺牲间隙壁的侧壁与源极/漏极区的顶面上沉积间隙壁层；在接触结构开口中的间隙壁层上形成保护介电层；移除牺牲间隙壁，以形成邻近于间隙壁层的凹陷；以及藉由再沉积位于凹陷的上部中的保护介电层的材料与间隙壁层的材料而在凹陷的上部形成介电顶盖层，其中介电顶盖层密封凹陷的底部而形成孔隙。

本文源自金融界

图解台积电

台积电申请半导体组件及其制造方法专利，提供一种半导体组件的制造新方法

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