细数台积电南科14厂极致工艺12看点！

台积电超大晶圆14厂P1-4内部产线一景。(图：台积电提供)

台积电(2330-TW)(TSM-US)对媒体展示南科14厂区域内部产线规划与新进完整布局；该厂也是台积电3座超大晶圆厂(GIGAFAB)12.14.15厂的中生代，近期该厂P5/P6/P7分别处于装机与加紧赶工阶段以因应年底16奈米试产与明年20奈米量产。


无论是在法说或其余场合，外界长期关注台积电在净利率能稳定达33%，而不是3%毛利率，或许就是「代工品牌」与「品牌代工」的直接差异：更稳定的表现需要超过450名以上IDM/Fabless客户形成的大同盟，在一定RD/产能规模与Know how。

而「魔鬼在细节之中」是能验证台积电实力的方式，而这些自我超越的纪录大到建厂、小到奈米蚀刻0误差，也非一人之力能达成。

此次台积电由法人关系处处长孙又文陪同媒体进入厂区参观与14厂各区主管展示的是生产主力之一的P1至P4；制程能力包含13微米至40奈米与CIS、E-FLASH、HV等。

在围绕着可信赖、精准技术、快速灵活产能提供者为主轴，与结合绿色工厂形象，记者实地徒步走过厂区，下列将由外到内，再由内到外，细数台积电南科14厂看点：

1.P1至P4 14座标准足球厂

台积电14厂P1至P4在去年占该公司营收37%，洁净室面积14座标准足球厂，现有运作规模是在各期从动土到洁净室完成平均12个月内达标，同时月产规模已从2004年4万片飙达现今20万片。

2.P5至P7 20座标准足球厂

台积电14厂P5至P7在未来将陆续展开贡献，洁净室面积是P1至P4的1.4倍，制程能力在20/16奈米，7月时工程师1072人、技术员在469人，未来预估投入5000亿元与招聘7000名员工。

3.从0到405

P5至P7最先将加入贡献的14厂P5，是创下了该公司最快装机速度：1.5个月内从无到有装好405机台，P5两层洁净室面积达到一期的两倍，并曾有协力厂商一天一早装机人数达6000-7000人纪录，在办公室3000位员工预定明年就要搬入完成。


4.超过100道制程 大于1200产品/200客户

台积电超大晶圆厂整合制造与工程管理平台，带来4项优势：产能弹性、缩短良率学习曲线、加快量产、减少昂贵产品重新认证流程，进而拥有超过100道制程、1200产品、200客户。

在涵盖1100万张制程品质管制图，单一机台程式超过5000个，单日超过60万次晶圆传送量等复杂制造因素，依然创造让竞争者难以望其项背的生产指标。

5.100%可信赖的产能

Fabless客户若选择IDM做为晶圆代工厂，台积电称这需要IP方面的商业秘密考量，且IDM制造者有资源分配问题，IDM本身产能为其优先剩余才售出，因此Fabless客户只能捡吃剩的，或者在设计与制造遭遇严重的流程减斤减两，是一个辛苦的路。

如果他来台积电，台积电称，这是一个100%全部支援的制造设计过程，台积电100%产能供应客户，也不以自有产品应用，因此品牌客户第一优先与必然选择就是台积电。

6.工作需要的是脑力 比台北捷运还忙的自动搬运系统

台积电称该公司内工作需要的是脑力而非传统体力，因此在一些机械重复与单调枯燥操作如搬运/传送300mm级9.2公斤的产品除了晶圆机器手臂的精准对位，总体更已从1980的手推车运送逐步演变成迄今的全自动车OHT，让工程师将有限的工作时间投注在更灵活的检测/监控/研发方面上。

从14厂自动化搬运轨道总长度而言，就达到了台南到高雄的距离，而设计上的层次紧追三铁共构复杂度与比美东京车站，每天载运量为台北捷运载客量7.7倍，每小时传送闸口1200次更是台南假日交流道车潮的1.5倍。

7.1:75超人化工厂 精准/效率/多工一次到位

由于台积电超大晶圆厂拥有超过1100万张制程品质管制图，单一机台程式超过5000个，单日超过60万次晶圆传送量等复杂制造因素，在实现精准多工/远端/生产、搬运、机台自动化的再进化，人机比从8寸厂过去人机比在1:3迈向12寸圆厂1:75。


技术员逐步走向可在办工室上班，不但可降低长期在无尘室内工作的压力、更减轻身心的负担与集中度更高更有效率的工作。而台积电南科厂主管回应钜亨网提问也指出，人机比未来将随新制程放量而是需求不排除提高，1:100或更高都有可能。

8.奈米微影/曝光机精准控制

由于台积电晶圆14厂每日生产规模庞大，在客户数为202个、产品数达到1292种产品，因此制程的精准与奈米级风险管控更重要。

在厂区内当然不乏一台造价超过BMW或波音747的欧系或美系设备、或者是充满设计感的澳洲设备；就台积电曝光机台控制精准做到2架对开波音767间距仅0.5公分，而曝光机3秒内加速至100公里与0.3秒内达成交换曝光都是后续要做到100%无缺限的基本要求。

9.奈米蚀刻

无论干式/湿式蚀刻工艺，都要做到「吃烧饼不掉芝麻」，直线精准度而言，是台北到高雄仅有0.1公分误差。


10.绿色生产线

综观整厂，台积电在获2013道琼永续指数半导体及半导体设备组Group Leader之际，14厂厂办早先已分别取得绿建筑多项认证。

台积电称14厂每晶圆单位面积用电量是较国际标准ITRS领先27%；用水量更领先25%，废水回收率达86%以上、自来水替代率55%、废弃物回收率达96%以上；而在达到这些目标，台积电也不忘在北中南开班授课持续扩散成功经验。

11.AMCC

台积电预计于今年底前将作业指挥中心OCC与制造指挥中新MCC组成「先进制造战情中心」(AMCC)，将原本散布厂区各处、与工厂相关的决策、监控等功能全数集中于战情中心内，透过NASA-LIKE方式系统呈现工厂资讯与管理超大晶圆厂的复杂产品线。

12.16/20奈米拚无缝接轨 抓紧1高2低需求

台积电28奈米制程出货占公司第2季晶圆销售收入的29%；40/45奈米的营收占全季晶圆销售收入的21%。20奈米将于明年第一季量产，16奈米年底试产，观察台积电策略，超大晶圆厂虽仍是提供客户一次购足，但考量28奈米产能过往吃紧与大量排队人数情况，随技术与服务品质倍增与提高，搭配选择更先进制程已非吃到饱，而是依比重/订单规模/风险控制等使用者需付费加价。

台积电称16奈米是20奈米工程艺术的衔接，20奈米在初期的能量将是比照28奈米放量、寿命不会低于1年。至于16奈米FinFET的转换则与20奈米设备有95%相当，因此无转换问题，但是速度效能提升、漏电率大幅降低、电池寿命大增，这也是台积电董事长暨总执行长张忠谋所聚焦1高2低的终端产品未来需求趋势。[!--empirenews.page--]

归根究柢，台积电16/20最大差距仍在Transistor结构上--从Planar转换成FinFET，因此台积电早先就将20与16奈米打包规划，在20奈米时熟练双重曝光(double-patterning)技术，16奈米只需处理FinFET转换学习。