臺積電的創新路線圖

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米玉杰博士于 1994 年加入臺積電，擔任 Fab 3 工廠的經理，之后于 2001 年進入公司研發部門。他于 2011 年被任命為研發副總裁，并于 2016 年 11 月晉升為高級副總裁。

在臺積電工作超過20年，米博士在晶圓廠運營和研發領域都發揮了核心作用，推動了尖端CMOS技術的進步和制造。他領導成功開發了包括90nm、40nm和28nm在內的關鍵工藝節點。此外，他還推動了16nm、7nm、5nm和3nm等更先進技術的創新，助力臺積電保持其在全球半導體代工行業的領先地位。

為表彰他在研發領域的領導才能，米博士于 2022 年榮獲 IEEE Frederik Philips 獎。加入臺積電之前，他曾在 IBM 研究中心擔任研究人員。

米博士在全球擁有34項專利，其中25項在美國獲得授權。他本科畢業于臺灣大學電機工程系，碩士和博士學位均畢業于加州大學洛杉磯分校。

米玉杰博士的演講概述了臺積電在半導體技術領域的持續領先地位，以及公司在先進邏輯、系統集成和專用平臺等領域的未來創新路線圖。演講重點強調了臺積電致力于提供支持人工智能、高性能計算 (HPC) 和移動設備等下一代應用的前沿技術。

臺積電推出多款全新先進制程節點，包括A14、A13和A12，進一步鞏固其在“阿姆斯特朗時代”的領先地位。A14節點代表第二代納米片晶體管技術，并采用NanoFlex Pro技術，在性能、功耗和面積（PPA）方面均實現了顯著提升。與2nm（N2）節點相比，A14節點速度提升10-15%，功耗降低25-30%，同時密度也顯著提高。預計將于2028年實現量產。在此基礎上，A13節點進一步優化，通過光學縮減技術實現了芯片尺寸縮小6%，并提高了效率，同時保持與A14設計的向下兼容性。

臺積電的2nm工藝系列也在不斷擴展，包括N2、N2P、N2X和N2U。這些技術已獲得客戶的廣泛認可，尤其是在人工智能和高性能計算（HPC）領域的需求推動下。N2工藝近期已投入量產，N2P和A16工藝也正朝著量產方向穩步邁進。N2U工藝在保持與N2P工藝兼容性的同時，進一步提升了性能和效率，并在速度和功耗方面實現了顯著提升。客戶流片數量的快速增長凸顯了業界對這些先進工藝節點的強勁需求。

除了納米片晶體管之外，臺積電還在投資互補場效應晶體管（CFET）等未來創新技術。CFET通過垂直堆疊nFET和pFET來實現尺寸的持續縮小。該公司已經展示了早期CFET的實現方案以及尺寸更小的先進SRAM設計。此外，對二維材料的研究也顯示出晶體管性能的顯著提升，這預示著在尺寸縮小和能效提升方面存在更多機遇。

互連技術是另一項重點研究領域。臺積電正通過采用新型材料和結構來降低電阻和電容，從而改進銅基互連技術。同時，臺積電也在探索其他材料和氣隙技術，以進一步提升互連性能。長期研究方向包括新型二維導體，與現有方案相比，這些導體有望顯著降低接觸電阻。

在系統集成方面，臺積電正通過CoWoS、SoIC和SoW等技術推進其高性能計算（HPC）平臺的發展。CoWoS仍然是擴展的核心平臺，計劃到2030年實現更大尺寸的光刻膠和高帶寬內存（HBM）集成。SoW技術旨在將整個系統集成到晶圓上，從而為人工智能工作負載提供強大的計算能力。與此同時，SoIC 3D堆疊技術也在不斷發展，持續提升互連密度和能效。

該公司還在開發光子集成技術，例如緊湊型通用光子引擎（COUPE），該技術可實現高速、低功耗的光數據傳輸。這些解決方案在能效和延遲方面均顯著優于傳統的銅互連，未來的發展目標是進一步提高帶寬和可擴展性。

在特種技術領域，臺積電重點介紹了汽車、射頻、存儲器和顯示技術的進步。N3A工藝節點現已完全符合汽車級標準，而N2A等未來工藝節點正在研發中。N4C射頻等射頻技術為邊緣人工智能應用提供了更高的能效和性能。在存儲器方面，嵌入式閃存正被電阻式隨機存取存儲器（RRAM）和磁阻隨機存取存儲器（MRAM）等替代方案所取代，這些方案具有更好的可擴展性和性能。顯示技術的創新，包括高壓平臺，使智能手機和智能眼鏡能夠實現更高效、更緊湊的設計。

總而言之，臺積電的路線圖展現了其在半導體創新領域的全面策略，涵蓋先進制程節點、新型晶體管架構、系統集成和專業技術。公司致力于為客戶提供業界領先的解決方案，推動未來計算技術的發展，并賦能跨多個行業的新興應用。

（來源：編譯自semiwiki）

*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯系半導體行業觀察。

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