台湾积体电路制造股份有限公司是中国台湾省政府、飞利浦公司和其他私人投资者的合资企业，于1987年2月21日在中国台湾省注册成立。台积电是目前全球半导体行业最大的晶圆代工厂。台积电根据客户自己或第三方的专有集成电路设计，使用其制造工艺为其制造半导体。台积电提供全面的晶圆制造工艺，包括制造CMOS逻辑、混合信号、射频、嵌入式存储器、BiCMOS混合信号和其他半导体的工艺。台积电还提供设计、掩模制作、探测、测试和组装服务。

公司地址：中国台湾新竹科学园区力行六路8号。

一、TSMC 制程技术全景解析（按节点演进）

1. 0.18μm ～ 0.13μm ～ 90nm

0.18μm (1998)：全球首个低功耗制程。极大促进了移动通信、便携式电子设备的发展。
0.13μm (2002)：推出全球首个低k介质与铜互连整合的SoC制程，打破性能与功耗瓶颈。
90nm (2004)：全球首次在量产中应用193nm浸没光刻（Immersion Lithography），晶体管密度和性能全面提升。

👉 应用：手机、笔记本、消费电子、初代智能硬件。

台积电的制程技术演进示意图如下：

2. 65nm ～ 55nm

65nm (2005)：第一个量产低功耗(LP)制程，同时推出GP、MS/RF等多种衍生制程。
55nm：65nm的简化优化版，尺寸更小，功耗进一步下降，适合IoT与车用市场。

👉 特点：双倍90nm单元密度，能效比显著提升。
👉 应用：智能手机、IoT设备、车载芯片、智能穿戴。

3. 40nm

40nm (2008)：首次使用193nm沉浸式光刻+超低k材料，提升性能、降低功耗。
40LP / 40ULP：特别适配智能手机、数字电视、可穿戴设备、低功耗IoT产品。

👉 特色：当时业界最小的SRAM尺寸（0.242µm²）。
👉 扩展技术：RF、嵌入式闪存、BCD工艺。

4. 28nm ～ 22nm

28nm (2011)：TSMC推出最完整的28nm制程家族（包括28HPC/28HPC+/28ULP等）。
22ULP / 22ULL (2018)：在28nm基础上进一步降低功耗，针对低功耗应用如可穿戴与IoT。

👉 应用：5G射频、汽车雷达、IoT SoC、电池供电型消费品。

5. 20nm

20nm (2014)：全球首个采用双重图案化（Double Patterning）的量产制程。
特别强调晶体管与互连能效，适合高性能运算与高密度集成芯片。

👉 里程碑：TSMC最快量产爬坡节点。

6. 16/12nm FinFET

16nm FinFET (2015)：TSMC首次引入FinFET 3D晶体管架构，大幅降低漏电流，提高效能。
12nm：16nm的性能增强版，提升密度和功耗比。

👉 适用领域：高性能运算(HPC)、高端手机应用处理器(AP)。

7. 10nm

10nm (2017)：比16nm密度提升2.1倍，功耗降低40%。

👉 应用：高端移动处理器。

8. 7nm (N7/N7+)

N7 (2018)：大规模量产节点，首次支持智能手机、HPC同步应用。
N7+ (2019)：首个商用EUV（极紫外光）光刻工艺的量产节点。

👉 应用：5G芯片、服务器CPU、AI加速器。

9. 6nm (N6)

N6 (2020)：7nm的演进版，兼容N7 IP，提升性能和密度。

👉 适配范围：智能手机、高性能计算、消费电子。

10. 5nm (N5/N5P/N4/N4P/N4X/N5A)

N5 (2020)：第二代EUV节点，提供最佳功耗、性能和面积（PPA）表现。
N5P / N4 / N4P：逐步优化版，持续提升频率与降低功耗。
N4X：专为HPC量身定制的加强版。
N5A：面向汽车应用优化。

👉 特点：适配旗舰手机、AI/HPC加速器、车规级芯片。

11. 3nm (N3/N3E/N3P/N3X/N3AE)

N3 (2022)：FinFET架构最后一代的高端制程，进一步强化PPA优势。
N3E / N3P：性能增强版。
N3X：针对超高性能计算（HPC）定制。
N3AE：面向车规级应用。

👉 说明：更低功耗与更高密度，主要针对AI、服务器、车载。

12. 2nm (N2) —【即将量产：2025年】

N2：首次引入nanosheet（纳米片）晶体管架构，跨越传统FinFET瓶颈。
特色：

超低电阻RDL重新布线层
超高性能MiM电容器
极致能效与晶体管密度

量产时间：预计2025年。
客户进展：主要客户已完成2nm IP设计，开始硅验证阶段。

13. A16 (基于N2的延伸)

A16™：搭载Super Power Rail（SPR）背面供电架构。
优势：

速度提升8%-10%
功耗降低15%-20%
芯片密度提升7%-10%

特别适用：HPC复杂信号/密集供电需求芯片。

小结

从90nm平面晶体管到16nm/7nm FinFET，再到2nm nanosheet，TSMC持续通过架构革命，推动摩尔定律演进。
TSMC不仅做制程，还同步开发配套的IP、封装与测试技术，形成端到端的技术生态。

1. MEMS & Sensor SoC 技术

技术内容：

2011年首创Sensor SoC工艺，把MEMS器件和CMOS逻辑集成在一块芯片上，结合堆叠技术（wafer stacking）。
制程节点覆盖从0.5µm到0.11µm。
支持G-sensor、陀螺仪、压力传感器、微流体、生物基因芯片等。

代表成就：

2018年推出全球首款单片CMOS-MEMS电容式气压计，灵敏度可探测5cm高度变化，封装尺寸小于1mm²。

未来规划：

开发高灵敏薄膜麦克风（Thin Microphone）。
推动MEMS Si-pillar TSV（硅通孔）技术，用于更高集成度和更小封装。

✅ 工程师要点：MEMS制程打通了传感器与逻辑电路的融合路径，大幅减小体积、功耗，并提升系统性能，适合高端可穿戴、导航等场景。

2. CMOS Image Sensor（CIS）技术

技术内容：

从0.5µm到12nm节点的完整影像传感器制程平台。
支持手机摄像头、车载影像、机器视觉、医疗影像、安防监控、玩具摄像头等应用。

前沿进展：

全球快门（Global Shutter）CIS与增强近红外（NIR）CIS，适配机器视觉和自动驾驶。
2023年台积电帮助客户推出了动态范围（HDR）全球最高的CIS产品，特别强化了ADAS（高级辅助驾驶系统）和自动驾驶应用。

✅ 工程师要点：台积电在CIS领域不仅量产领先，还不断创新NIR感知、HDR动态范围、速度与能效，机器视觉与车用影像需求是未来重点。

3. Embedded Non-Volatile Memory（eNVM，嵌入式非易失性存储器）

技术内容：

包括OTP（一次可编程）、MTP（多次可编程）、Flash、MRAM、RRAM。
eFlash平台从0.5µm到40nm，支持消费、工业、车规级应用。

前沿进展：

2018年量产40nm车规eFlash。
推进28nm eFlash，满足汽车电子和MCU需求。
开发40nm嵌入式RRAM，以及22nm的嵌入式MRAM（通过JEDEC高温寿命验证）。

✅ 工程师要点：eNVM是IoT、MCU和汽车芯片的基础，台积电在低功耗、高可靠性方面深耕，RRAM和MRAM是下一代超低功耗存储器方向。

4. RF / Mixed Signal（MS/RF）技术

技术内容：

领先的混合信号/射频（MS/RF）制程，覆盖5G、Wi-Fi 7、IoT无线通信。
平台包括12FFC+ RF（N12e为基础）、N6RF/N6RF+、16FFC RF。

应用方向：

支持毫米波（mmWave）频段（28/39/47GHz）和汽车雷达（77/79GHz）。
引入了NCS（非导电应力）和老化模型，优化汽车雷达功率放大器设计。

✅ 工程师要点：5G/毫米波无线通讯和智能汽车雷达模块，MS/RF制程直接影响芯片的连接速度、能效与可靠性。

5. 高压（HV）制程技术

技术内容：

从0.5µm到28nm，覆盖显示驱动、高压模拟应用。
28HV制程基于28HPC+平台，支持0.9V低Vdd，集成128Mb SRAM。

应用方向：

面板驱动（OLED）、高端电视、智能手机显示、AR/VR显示（µOLEDoS）。

✅ 工程师要点：HV制程是OLED显示驱动芯片（DDIC）发展的关键，尤其是AR/VR小型高PPI屏幕领域需求爆发。

6. BCD（Bipolar-CMOS-DMOS）功率管理技术

技术内容：

节点覆盖0.6µm到40nm，适用于功率管理IC（PMIC）。
40nm第二代BCD技术，兼容ULP工艺（支持5-28V高压组件）。

发展方向：

正在开发全球最先进的22nm BCD平台，目标是降低功耗、缩小芯片面积，服务新能源汽车、服务器等高端市场。

✅ 工程师要点：BCD技术提升电源芯片性能和集成度，是车规PMIC和移动设备供电管理芯片的重要制程。

7. Ultra-Low Power（ULP）技术平台

技术内容：

节点包括40ULP、22ULL、N12e、N6e。
支持超低漏电（ULL）核心设备、低Vdd SRAM、超低能耗逻辑应用。

应用场景：

IoT、穿戴设备、智能家居、工业4.0、智慧城市、AI边缘计算。

✅ 工程师要点：ULP技术直接决定了IoT/AIoT设备的续航能力，是能源转型、碳中和背景下芯片能效提升的核心。

🛠 总结图表

制程平台	主要节点	代表应用	技术特点
MEMS	0.5µm-0.11µm	传感器芯片	MEMS与CMOS单片整合
CIS	0.5µm-12nm	摄像头、机器视觉	高动态范围、NIR增强
eNVM	0.5µm-40nm	MCU、车规存储	eFlash、RRAM、MRAM
RF/MS	12nm-16nm	5G、毫米波雷达	高频/高效能射频
HV	0.5µm-28nm	OLED显示驱动	高压低功耗
BCD	0.6µm-40nm	PMIC、车载电源	高压集成、低能耗
ULP	40nm-6nm	IoT、穿戴AI	超低功耗/低Vdd

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