作者：电子创新网张国斌
今天，台积电2025技术研讨会中国站在上海召开，一大批台积电生态伙伴应邀参会，在本次大会上，台积电分享了以下重要技术信息，透露了未来5年半导体工艺技术重要演进信息。
随着高端设备向先进制程技术迈进，半导体市场的长期需求持续增长。这一趋势主要由边缘计算场景对高能效处理的迫切需求驱动，尤其是在 AI 功能深度集成的情况下。汽车产业的成长推动了先进逻辑如 N4、N3 以及 N6RF 工艺在自动驾驶领域的加速应用。
以指数级成长的数据中心正推动 5 纳米和 3 纳米设计，并加速 CoWoS®和SoIC®封装技术的发展，以提高效能并优化能源效率。
台积公司预测，到 2030 年，半导体市场将达到 1 万亿美元，由高性能计算（HPC）（45%）、智能手机（25%）、汽车（15%）和物联网（10%）等应用主导。
TSMC 3DFabric®技术：
TSMC-SoIC 平台用于 3D 硅堆叠，由 SoIC-P 和 SoIC-X 两种堆叠方案组成。用于 N3-on-N4 堆叠的 SoIC 技术将于 2025 年进入量产，其间距为 6μm。下一代 SoIC A14-on-N2 将于 2029 年准备就绪。
用于带宽扩展的硅光子解决方案:
光收发器可实现高速、低能耗、可靠的数据传输。台积公司的 SoIC 技术将电子和光子裸晶堆叠在一起，以实现更高的互连密度和更低的系统功耗。从电路板层到中介层的光引擎整合可提供 10 倍以上的功耗优势
系统级晶圆（TSMC-SoW™）技术：
这项创新的逻辑和 HBM 晶圆级整合，可满足 AI 训练对运算能力激增的需求。SoW 平台将所有必要的元件，例如连接器、电源模块和冷却模块整合在一起。 台积电推出了 SoW-X，这是一款基于 CoWoS 技术和晶圆尺寸的系统，其运算能力比现有的 CoWoS 解决方案高 40 倍，相当于整座服务器机架的水平。
SoW-X 计划于 2027 年量产。
特殊制程技术：
智能汽车技术包括：
汽车先进逻辑技术路线图：
▪ 汽车客户采用台积电最先进的逻辑技术（从 N7A、N5A 到 N3A），开发自动驾驶功能与人工智能座舱。客户可以使用 N7A 技术轻松满足 L2 级先进驾驶辅助系统（ADAS）的设计需求。随着 L2+至 L3/L4 级 ADAS 对人工智能计算需求的增长，客户正在向采用 N5A 甚至 N3A 技术转型，以实现更优的速度与性能表现。每代技术较上一代可提升约 20%的运算速度，或降低30% - 40%的功耗。
▪ 台积电所有汽车技术均满足汽车 Grade-1 标准，符合严格的 DPPM（每百万缺陷器件数）要求。N3A 正按计划推进 DPPM 改善，预计该技术将于今年年底通过汽车行业相关认证并准备就绪。
o 车用先进封装：
硅定义汽车：在自动驾驶功能所需算力增长的驱动下，汽车半导体硅含量（silicon content）急速增加。为了满足这些需求，业界正在加速采用 N3A、N5A 等先进逻辑节点技术。
▪ 传统模式下，汽车要搭载多达 100 个微控制器（MCUs），每个微控制器均配备嵌入式非易失性存储器（eNVM）。而该模式正在向数量更少、性能更强的计算节点过渡，它具有集中式内存架构和计算资源（对实现自动驾驶功能至关重要）。
▪ 汽车在向区域架构转变时需要在每个 MCU 中集成更高效的算力。这种演进正推动行业快速采用 FinFET 技术，以实现更高的性能和能源效率。
o 通过台积公司的 3D 高密度金属-绝缘体-金属（MiM）电容，横向溢流整合电容（LOFIC）影像传感器具备高动态范围，可应对光线条件的突然变化。
▪ 针对车用先进驾驶辅助系统（ADAS），它能在不牺牲光线性能和生成效果的情况下，提供超过 100 dB 的 LED 无闪烁动态范围。
o 用于毫米波雷达的 16FFC 射频制程技术。
o 下一代电阻式随机存取内存（RRAM）和磁阻式随机存取内存（MRAM）28 纳米的 RRAM 已通过汽车应用认证，预计 12 纳米的 RRAM 也能够满足严苛的汽车 PPM 要求。
▪ 22 纳米 MRAM 已进入量产，16 纳米 MRAM 已为客户准备就绪，12纳米的 MRAM 正在开发中。台积公司正在验证 MRAM 和 RRAM 分别微缩至 5 纳米和 6 纳米的未来可扩展性。
台积电以下列技术支持各项物联网应用：
已开始 N4e 的探索性开发，旨在继续降低 Vdd（正电源电压）。此外，超低漏电 SRAM 和逻辑电路进一步降低了漏电功率，从而延长电池寿命。
o 台积电先进的射频技术将有效降低能耗并推动尺寸微缩，从而提高产品竞争力并优化使用者体验。这些技术增强了如模拟单元、LDMOS、低 Vdd支持范围和低噪声组件等功能。
随着 AI 开始向智能手机及其他领域的边缘设备发展，继 N6RF+之后，台积公司推出了下一代射频技术 N4C RF。与 N6RF+ 相比，N4C RF 的功耗和面积减少 30%。N4C RF 旨在提供高速、低延迟的无线连接以传输大量数据，并能符合 WiFi 8 和具备丰富 AI 功能的真无线立体声（True Wireless Stereo）等新兴标准。 预计于 2026 年第一季度进入试产。
在显示器技术方面，台积公司宣布推出业界首款 FinFET 高压平台解决方案，适用于可折叠 / 超薄 OLED 和 AR 眼镜。与 28HV 相比，16HV 预计可将 DDIC（显示器驱动 IC）功耗降低约 28%，逻辑密度提升约 41%。
卓越制造
为满足客户对 AI 应用的强劲需求，台积电不断扩大先进制程产能。台积电2025 年与 AI 相关产品的晶圆出货量预计为 2021 年的 12 倍。台积电2025 年大尺寸芯片的产品出货量预计为 2021 年的 8 倍。芯片尺寸越大，管理生产良率的挑战就越高。台积公司已证明其在应用先进技术的大尺寸芯片生产方面拥有卓越的制造能力。
在先进封装领域，从 2022 年到 2026 年，SoIC 产能增长的年复合增长率（CAGR）将超过 100%，CoWoS 产能增长的年复合增长率将超过 80%。
台积电正在进入 Foundry 2.0 新时代，在这个时代中，封装与测试已成为晶圆制造服务不可或缺的环节。
2025 年，台积电将新增九座设施，包括位于台湾地区的六座晶圆厂与一座先进封装设施，以及两座位于海外的晶圆厂。在全球布局上，台积公司持续投资以扩充产能，致力于满足 AI、汽车等各领域的客户需求并拓展至更多的应用领域。
在绿色制造方面，台积公司承诺以负责任且循环永续的方式推动创新，致力于实现以下目标：
净零排放：台积电承诺于 2040 年实现 RE100（100%使用可再生能源）的目标，并于 2050 年实现净零排放。积极采用可再生能源，透过导入节能工具与开发碳捕捉技术控制温室气体排放，进而达成目标。
▪ 台积电于 4 月 22 日宣布加入科学基础减碳目标倡议（SBTi），并承诺在未来十年内，依据 SBTi 企业净零标准，设定与之相符的范畴一、范畴二及范畴三排放的绝对减量目标。
负责任供应链：台积电与供货商紧密合作，致力于减少供应链环节的碳排放，目标是在 2030 年前降低超过 50%的碳排放。台积公司持续投资可再生能源采购、增加减碳补贴，以及采用低碳技术，例如蓝氨（BlueNH3）、电子级材料的回收利用以及碳捕捉技术。
减少废弃物：台积电目标到 2030 年实现 98%的资源回收率。台积电建设了业界首个零废制造中心，并已于 2024 年投入运营。该中心将废弃的异丙醇（IPA）转化为电子级 IPA，可重新用于半导体制造流程中。
台积电长期致力于再生水利用，地下水修复和资源多元化。从 2021 年到2025 年，台积公司上海和南京的晶圆厂在五年内，把工业用水循环利用率提升至 97%以上，每年节水当量相当于西湖水量的 1.2 倍，未来还将继续提升。在水质指数方面，上海和南京晶圆厂在已经做到远优于排放法规标准值的情况下持续精进。