臺積電的半導體之刃還能揮舞多久？

1、產(chǎn)業(yè)鏈在半導體產(chǎn)業(yè)鏈中，從頭到尾有IC設計、IC制造、封裝測試、整機廠(chǎng)商。臺積電的主營(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。但這些優(yōu)勢有可能隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)鏈的變化而發(fā)生變化。① IC設計現在是硅基芯片的時(shí)代，無(wú)論是EDA設計軟件、還是IP核都是圍繞硅基芯片技術(shù)進(jìn)行。臺積電的優(yōu)勢也正是在硅基芯片制造上，所以，現在它可以揮舞“半導體之刃”。但是，現在硅基芯片的摩爾定律已經(jīng)快到物理極限了。中美兩國都已經(jīng)在研究碳基芯片、量子芯片，而且已經(jīng)取得了一些成績(jì)。一旦這些技術(shù)起來(lái)，臺積電的優(yōu)勢就喪失殆盡。就算立即跟進(jìn)制造這類(lèi)芯片，那也是和所有制造企業(yè)平起平坐。

②  IC制造臺積電在IC制造上有絕對的優(yōu)勢！2017年就實(shí)現了7nm工藝，2020年實(shí)現了5nm的量產(chǎn)?，F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體場(chǎng)效應晶體管柵極的寬度，也被稱(chēng)為柵長(cháng)。隨著(zhù)柵長(cháng)的縮短，晶體管的源極和漏極之間的漏電現象會(huì )增大，從而導致晶體管無(wú)法正常工作。特別是在7nm以下，這種“隧穿效應”更加明顯。同時(shí)還有晶體管的短溝效應，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 封測和整機首先臺積電自己有封測業(yè)務(wù)，所以，封測產(chǎn)業(yè)對它不會(huì )有影響。而整機產(chǎn)業(yè)，正是被臺積電影響的產(chǎn)業(yè)。不過(guò)，萬(wàn)事萬(wàn)物的影響都是相互的。整機廠(chǎng)商需要芯片，臺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積電一家。整機廠(chǎng)商是直接面對消費者的商家，他們的宣傳對是市場(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)。

★小結從產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展來(lái)看，預計臺積電在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?jì)赡攴槐兜男阅軄?lái)算，臺積電至少還可以保持10年時(shí)間的優(yōu)勢。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。2、供應鏈臺積電要制造芯片，就需要有半導體材料和半導體制造設備。而這一些都是臺積電的供應鏈，他們的發(fā)展和供貨也會(huì )制約著(zhù)臺積電的“半導體之刃”。① 半導體材料芯片制造中最重要的材料就是高純度的單晶硅。要達到芯片制造使用，純度最低要求都是6個(gè)9。而現在市面上主流的7nm芯片，用到的單晶硅已經(jīng)需要去到11個(gè)9得級別。而這些技術(shù)基本掌握在德國、日本和中國臺灣手中。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、日本手里。臺積電也得找它們購買(mǎi)。所以，臺積電也受制于人。

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

★小結從供應鏈來(lái)看，臺積電的半導體材料和制造設備也是受限于別人。如果它們掐住臺積電，臺積電也無(wú)法揮舞“半導體之刃”。就好比國內的中芯國際，因為這些限制，很多工藝都無(wú)法實(shí)現。但臺積電目前和這些上游供應鏈都保持了良好的關(guān)系，暫未打破平衡。預計只要臺積電依然保持工藝領(lǐng)先，又不出現重大問(wèn)題，也是可以繼續保持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。臺積電地處中國臺灣，是中國的固有領(lǐng)土，遲早是要回歸祖國懷抱的。一旦回歸祖國，中國龐大的資源或許會(huì )讓臺積電有更大的發(fā)揮空間。有可能會(huì )讓臺積電的優(yōu)勢持續更久。但是，如果處理不當，也有可能走向負面。

總結綜上，臺積電的“半導體之刃”雖然厲害，但也限制于產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈、政治因素。同時(shí)，技術(shù)的發(fā)展也會(huì )帶來(lái)不可預測的變化。就目前的形勢看，臺積電的優(yōu)勢應該至少可以保持10年。