资料来源：core speed尽管业界对摩尔定律的发展有不同看法，台积电仍然充满信心，先进技术的顺利发展是台积电延续摩尔定律的重要体现。台积电之所以能够成功推广先进技术并保持其行业领先的竞争优势，DIGITIMES认为其EUV技术、砷化镓晶体管架构和半导体材料布是关键的法宝▶ 台积电的EUV技术取得了丰硕成果，为新工艺的奠定了基础据台积电之前的消息称，台积电的N5工艺采用了第二代duv+EUV光刻技术，是继N7之后的完整节点。与N7相比，在相同能耗下可节30%的能耗，在相同能耗下可实现15%的性能提升，逻辑电路密度是N7的1.8倍，台积电已收缩全球60%的EUV晶圆生产能力，EUV工艺堪称完美。与5nm工艺相比，台积电3nm工艺的晶体管密度提高了70%，速度提高了11%，功耗降低了27%（图像源：网络）
无论是5nm还是3nm工艺，甚至未来的2nm工艺，台积电表示EUV光刻机正变得越来越重要，但生产能力仍然是EUV光刻的难题，能耗也很高
刘德银提到，台积电在EUV光源技术上取得了突破，功率为350W。它不仅可以支持5nm工艺，而且将来还可以用于1nm工艺▶ 加快高级流程的布。从2021到2023年，台积电的资本支出将超过300亿美元
今年年初，台积电预计2021将投入250亿至280亿美元。然而，由于全球芯片短缺，芯片制造商台积电决定在2021将其资本支出增加至300亿至310亿美元，根据DIGITIMES的分析，增加了10%-20%，2021至2023年间，台积电的年度资本支出将超过300亿美元（图片来源：DIGITIMES）。外国媒体表示，除了对芯片的强劲需求外，在美国先进工艺和建造工厂的巨成本也是台积电此次资本支出增加的原因。在台积电资本支出的估计比例中，80%用于先进制造工艺，包括3、5和7Nm工艺，10%用于先进包装，1%用于特殊工艺国泰期货分析师费利克斯·徐在4月7日发布的报告中表示，由于半导体需求长期好于预期，在未来三年1000亿美元的资本支出下，台积电很可能实现15%的复合年增长率▶ 晶体管结构和新材料有助于台积电的先进工艺发展随着时间的推移，光刻成本逐渐降低，新晶体管结构和新材料取得了一些重突破。考虑到规模生产，台积电在5nm和3nm节点采用鳍场效应晶体管（FinFET）结构，但在材料方面有一些创新，台积电在5nm节点引入了一种高迁移率沟道（HMC）晶体管，将锗集成到晶体管的鳍中，该导线还使用钴和钌材料在3nm工艺后不断挑战物理极限，台积电将在其2nm工艺中采用一种更复杂的纳米片结构，围绕着全栅（GAA），提供比FinFET更强的载流能力，并不断优化芯片性能和功耗（图片来源：网络）此外，台积电还正在寻找新的领域继续进军。刘德银表示，近年来，低维材料取得了重突破。例如，台积电与多个学术团队合作，在2英寸晶圆基板上成功外延生长了单晶六角氮化硼（hBN）单分子膜。这项研究于2020年3月发表在国际学术期刊《自然》上，碳纳米管（CNT）也是未来晶体管的潜在候选材料之一。台积电此前发表了一篇关于IEDM的论文，展示了其在碳纳米管通道方面的突破。台积电了一种独特的工艺，为碳纳米管提供高k电介质等效栅氧化层，适用于栅长为10nm的晶体管▶ 总结
在过去的15年里，芯片行业实现了新的性能水平和更低的功耗计算，每两年实现约两倍的能效和性能提升
刘德银表示，台积电最新的5nm技术和3nm技术节点，目前正在规模生产，在材料、设备、电路设计、系统封装和架构设计等多种创新的推动下，芯片行业和学术界继续合作，这一趋势将持续到未来
