臺(tái)積電的半導(dǎo)體還能在第一名站多久？

臺(tái)積電雖然在IC制造領(lǐng)域排名第一，無(wú)論是制程工藝還是良品率都是業(yè)界領(lǐng)先但是，它始終是一家企業(yè)。它的半導(dǎo)體之刃能揮舞多久取決于它的優(yōu)勢(shì)能維持多久。它的優(yōu)勢(shì)能維持多久又取決于以下三大因素，下面我們?cè)敿?xì)來(lái)聊一聊。

1、產(chǎn)業(yè)鏈

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中，從頭到尾有IC設(shè)計(jì)、IC制造、封裝測(cè)試、整機(jī)廠商。臺(tái)積電的主營(yíng)業(yè)務(wù)只是這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中處于中間的一環(huán)。雖然非常重要，也已經(jīng)有很大優(yōu)勢(shì)。但這些優(yōu)勢(shì)有可能隨著產(chǎn)業(yè)鏈的變化而發(fā)生變化。

① IC設(shè)計(jì)

現(xiàn)在是硅基芯片的時(shí)代，無(wú)論是EDA設(shè)計(jì)軟件、還是IP核都是圍繞硅基芯片技術(shù)進(jìn)行。臺(tái)積電的優(yōu)勢(shì)也正是在硅基芯片制造上，所以，現(xiàn)在它可以揮舞“半導(dǎo)體之刃”。但是，現(xiàn)在硅基芯片的摩爾定律已經(jīng)快到物理極限了。中美兩國(guó)都已經(jīng)在研究碳基芯片、量子芯片，而且已經(jīng)取得了一些成績(jī)。一旦這些技術(shù)起來(lái)，臺(tái)積電的優(yōu)勢(shì)就喪失殆盡。就算立即跟進(jìn)制造這類芯片，那也是和所有制造企業(yè)平起平坐。

② IC制造

臺(tái)積電在IC制造上有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)！2017年就實(shí)現(xiàn)了7nm工藝，2020年實(shí)現(xiàn)了5nm的量產(chǎn)。現(xiàn)在正在研究3nm、2nm的工藝。但是，硅基芯片的“摩爾定律”已經(jīng)快到物理極限了。眾所周知，制程工藝上說(shuō)的多少納米是指半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管柵極的寬度，也被稱為柵長(zhǎng)。隨著柵長(zhǎng)的縮短，晶體管的源極和漏極之間的漏電現(xiàn)象會(huì)增大，從而導(dǎo)致晶體管無(wú)法正常工作。特別是在7nm以下，這種“隧穿效應(yīng)”更加明顯。同時(shí)還有晶體管的短溝效應(yīng)，會(huì)使閥值電壓降低。在1nm及以下工藝，要解決這些問(wèn)題會(huì)變得極其困難。

③ 封測(cè)和整機(jī)

首先臺(tái)積電自己有封測(cè)業(yè)務(wù)，所以，封測(cè)產(chǎn)業(yè)對(duì)它不會(huì)有影響。而整機(jī)產(chǎn)業(yè)，正是被臺(tái)積電影響的產(chǎn)業(yè)。不過(guò)，萬(wàn)事萬(wàn)物的影響都是相互的。整機(jī)廠商需要芯片，臺(tái)積電可以制造出先進(jìn)的芯片。但是，做芯片制造的也不是臺(tái)積電一家。整機(jī)廠商是直接面對(duì)消費(fèi)者的商家，他們的宣傳對(duì)是市場(chǎng)是有很大影響力的。一定程度上也會(huì)反作用于芯片制造企業(yè)。

★小結(jié) 從產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展來(lái)看，預(yù)計(jì)臺(tái)積電在5nm、3nm、2nm甚至1nm領(lǐng)域，依然還會(huì)保持領(lǐng)先。按照新摩爾定律，每?jī)赡攴槐兜男阅軄?lái)算，臺(tái)積電至少還可以保持10年時(shí)間的優(yōu)勢(shì)。至于1nm以下，能否成功突破還是問(wèn)題，也有可能10年后碳基芯片已經(jīng)發(fā)展起來(lái)。一切都是未知數(shù)。 2、供應(yīng)鏈 臺(tái)積電要制造芯片，就需要有半導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體制造設(shè)備。而這一些都是臺(tái)積電的供應(yīng)鏈，他們的發(fā)展和供貨也會(huì)制約著臺(tái)積電的“半導(dǎo)體之刃”。

① 半導(dǎo)體材料 芯片制造中最重要的材料就是高純度的單晶硅。要達(dá)到芯片制造使用，純度最低要求都是6個(gè)9。而現(xiàn)在市面上主流的7nm芯片，用到的單晶硅已經(jīng)需要去到11個(gè)9得級(jí)別。而這些技術(shù)基本掌握在德國(guó)、日本和中國(guó)臺(tái)灣手中。 除了單晶硅材料，芯片制造還需要濺射靶材、光刻膠、CMP拋光材料、光罩等等高尖端材料。這些先進(jìn)材料大部分都掌控在美國(guó)、日本手里。臺(tái)積電也得找它們購(gòu)買。所以，臺(tái)積電也受制于人。

② 制造設(shè)備 芯片制造設(shè)備主要涉及蝕刻機(jī)、光刻機(jī)。但最為高尖端的就是光刻機(jī)。要生產(chǎn)5nm及以下芯片，必須要用到EUV極紫外光刻機(jī)，而這款被稱為“半導(dǎo)體工業(yè)皇冠上的明珠”卻基本壟斷在荷蘭ASML公司手里。臺(tái)積電雖然和ASML關(guān)系很好，但始終也還是有求于它。而ASML制造EUV光刻機(jī)又需要用到多國(guó)的高尖端配件。

★小結(jié) 從供應(yīng)鏈來(lái)看，臺(tái)積電的半導(dǎo)體材料和制造設(shè)備也是受限于別人。如果它們掐住臺(tái)積電，臺(tái)積電也無(wú)法揮舞“半導(dǎo)體之刃”。就好比國(guó)內(nèi)的中芯國(guó)際，因?yàn)檫@些限制，很多工藝都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。但臺(tái)積電目前和這些上游供應(yīng)鏈都保持了良好的關(guān)系，暫未打破平衡。預(yù)計(jì)只要臺(tái)積電依然保持工藝領(lǐng)先，又不出現(xiàn)重大問(wèn)題，也是可以繼續(xù)保持10年左右。 3、政治因素 政治因素有時(shí)候也會(huì)影響企業(yè)的發(fā)展。臺(tái)積電地處中國(guó)臺(tái)灣，是中國(guó)的固有領(lǐng)土，遲早是要回歸祖國(guó)懷抱的。一旦回歸祖國(guó)，中國(guó)龐大的資源或許會(huì)讓臺(tái)積電有更大的發(fā)揮空間。有可能會(huì)讓臺(tái)積電的優(yōu)勢(shì)持續(xù)更久。但是，如果處理不當(dāng)，也有可能走向負(fù)面。

總結(jié) 綜上，臺(tái)積電的“半導(dǎo)體之刃”雖然厲害，但也限制于產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈、政治因素。同時(shí)，技術(shù)的發(fā)展也會(huì)帶來(lái)不可預(yù)測(cè)的變化。就目前的形勢(shì)看，臺(tái)積電的優(yōu)勢(shì)應(yīng)該至少可以保持10年。

編輯：jq