台积电的成功,说起来其实很简单,就两个字——梭哈。

早年间,美国与日本的芯片产业竞争结束后,市场被拆分,台积电与三星得以获得发展机会。初期的台积电并无自主研发能力,核心技术全部依赖美国厂商授权的技术包,期间也常遇到一些厂商将实验室未成熟的失败技术卖给它,以此获取利益。

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2003年,IBM计划将正在开发的铜制程工艺卖给台积电,打算继续沿用此前的模式。当时台积电面临两个艰难选择:一是继续花钱购买技术,忍受这种不合理的技术合作模式;二是拒绝IBM,自主研发核心技术,但这样做的代价可能是得罪美国企业,进而失去大额订单和相关技术授权。

令人意外的是,台积电果断选择拒绝IBM,公司六大工程师主动站出,立下军令状,承诺一年内攻克下一代相关技术。之后,这六位工程师全力以赴、日夜攻坚,仅用一年时间,就成功突破了铜制程工艺。

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当时芯片制造常用铝作为核心材料,铝的优势在于便于加工,但导电性能较差,制约了芯片性能的提升。而铜的导电性能更优,却存在加工难度大的问题。

台积电借鉴大马士革工匠的嵌刻技术,采用沉积工艺解决了铜芯片的加工难题,再搭配Low-k低介电材料,彻底攻克了铜材料加工的核心瓶颈。这次自主研发的梭哈,让台积电彻底摆脱了对IBM的技术依赖,第一次梭哈大获全胜,也为后续发展奠定了基础。

台积电的第二次梭哈,聚焦在阿斯麦的光刻机上。2005年,传统193纳米深紫外光刻机的技术瓶颈显现,无法制造65纳米以下制程的芯片,整个半导体产业陷入低谷。当时日本光刻机领域的两大企业尼康和佳能,选择延续保守的技术路线,继续研发波长更短的157纳米深紫外光刻机,试图突破瓶颈。

此时,台积电的天才工程师林本坚提出了不同的思路,他计划在光刻机镜头和晶圆之间加入水作为介质,研发浸润式光刻机。因为水对193纳米紫外光的折射率为1.44,计算后紫外光在水中的等效波长可达134纳米,足以实现45纳米以下制程芯片的制造。

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这一技术想法提出后,遭到了美国和日本工程师的集体质疑与否定,所有光刻机厂商都拒绝尝试,只有当时濒临破产的荷兰小厂阿斯麦愿意合作。台积电当即决定梭哈支持,不仅投入资金,还派遣自家工程师前往荷兰,协助阿斯麦调试设备,全力推进浸润式光刻机的研发。

最终,阿斯麦与台积电携手完成了技术突破,浸润式光刻机成功落地。这项技术让台积电顺利拿下45纳米、28纳米等先进制程的市场优势,而尼康和佳能在157纳米深紫外光刻机上的巨额投入全部落空,最终选择止损,彻底退出光刻机行业。

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这次梭哈,不仅让阿斯麦一举崛起,也让台积电正式成为半导体行业的霸主,这也是台积电至今仍能获得阿斯麦光刻机首发权和优先购买权的核心原因。

如果说前两次梭哈赌的是技术,第三次台积电梭哈的就是时间。早在2012年,台积电就开始在一项冷门技术上持续投入资金,这项技术就是封装。

简单来说,封装技术不再执着于缩小单一芯片的尺寸,而是将不同功能的芯片进行立体堆叠,实现性能提升。当时这项技术并不被市场看好,很多人认为此举多余,台积电也因此连续亏损多年,初期相关业务几乎没有订单。

十年后,AI时代爆发,英伟达发现,要制造出ChatGPT所需的H100芯片,仅靠光刻机远远不够,必须依赖台积电的CoWoS封装技术,将内存与计算核心有效整合。这也使得全球范围内,只有台积电能够加工H100芯片。

如今的台积电,已不再是当年那个依赖技术授权的企业,它掌握着全球92%的先进算力产能,全球科技大厂都依赖它的代工服务,众多企业主动寻求产能合作,同时也受到全球市场的广泛关注。

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从曾经需要依赖他人技术的企业,到如今成为全球半导体产业的核心力量,台积电的每一步关键发展,都离不开三次果断的梭哈,离不开对技术和未来的坚定投入。

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