At the beginning of monopolizing advanced processes, how does TSMC make 7nm a watershed in wafer foundry?

เผยแพร่แล้ว: Jun 21, 2021 10:30

With United Power, Grid Core and other give up follow-up, advanced manufacturing process has gradually become an oligopoly market, TSMC has become the biggest beneficiary of the semiconductor industry driven by Moore's Law.

7nm process has become a watershed in the field of wafer manufacturing. Since the launch of 7nm nodes and mass production in 2018, TSMC has surpassed its competitors and occupied a more and more solid leading position in chip manufacturing. So far, TSMC has shipped more than 1 billion 7nm chips, which has been incorporated into a more and more mature process. The company's Q1 financial report shows that shipments from the 5nm process account for 14% of total wafer revenue, while 35% of the 7nm process.

In the war of advanced processes, the 28nm process is the beginning for TSMC to get rid of its competitors. Its 28nm process began mass production in 2011, three to five years ahead of its competitors, and its 28nm market share was close to 100% the following year. After that, TSMC became more and more brave. In 2014, it launched the "Nighthawk Project" and fought with all its strength for 10 nm. The R & D personnel worked three shifts 24 hours a day, which greatly improved the efficiency of research and development. By the end of 2016, TSMC's 10nm began mass production and production capacity began to climb in 2017. Up to 7nm, only TSMC and Samsung are in mass production, and TSMC still has an absolute advantage. Intel claims that the 10nm process, which is equivalent to TSMC's 7nm, has not completely solved the problem of mass production, while TSMC has already begun to deploy the 5nm process.

Throughout TSMC's dominance of contract manufacturing, behind such excellent manufacturing, it is difficult to attribute its success to one person, but to the cooperation of its team of tens of thousands of engineers. The industry points out that TSMC's 7nm process can improve yield and mass production faster than ever before. In addition to the advantages of talent team, there are also three success factors.

The first is the efficiency of teamwork and intelligent production. 7nm as the current TSMC camp accounts for the highest proportion of the production process, behind the success is TSMC R & D vice president Wu Xianyang led the team initial development, operation organization senior deputy general manager Qin Yongpei led the team relay optimization yield rate, finally TSMC vice president Liao Yonghao led the team in Wafer 15 B factory successful mass production, the overall development is linked together, cooperation is efficient.

It is reported that TSMC adopts the relay method in the process from research and development of advanced manufacturing process to trial production and actual mass production. On average, two senior engineers will take a younger generation, and they will be better able to pass on the relevant production details and experience than their competitors. As we all know, Know-how in wafer manufacturing is the core secret.

Qin Yongpei, senior deputy general manager of the operation organization, who is known as the "chief engineer of TSMC", TSMC

In terms of intelligent production, TSMC's average engineer is responsible for nearly 100 machines, the use of sensors to analyze data effectively reduces the probability of errors, the introduction of AI manufacturing greatly reduces repetitive work in the production process, and the introduction of these intelligent manufacturing greatly reduces production problems caused by human factors.

The second is the import of EUV. TSMC's 7nm process was not introduced into EUV lithography from the very beginning, but after large-scale mass production, EUV was adopted in the second generation of "N7 +" process and continues to this day.

Lithography machine is the equipment with the highest complexity, the highest precision and the highest price of all semiconductor devices. EUV lithography machine is currently the most advanced lithography machine, only ASML can produce EUV lithography machine, the price is more than 100 million US dollars.

As the first manufacturer in the world to enter the 7nm process, TSMC had no experience in using EUV, and at that time, the use of EUV was also faced with many technologies and industrial chain bottlenecks, such as light source, photoresist, multiple exposure and so on.

To this end, TSMC used DUV to complete the "transitional" 7nm process. After accumulating more contingency experience and reaching a certain scale of EUV procurement and learning related equipment operation experience, TSMC introduced the EUV that the industry had been looking forward to for many years. With the adoption and adjustment of new equipment, new consumables and light sources, TSMC can be more flexible and optimize the EUV production process.

Finally, deepen the cooperation with the quality and reliability departments, quickly connect the quality system needed for automotive applications with the production process, and then enter the automotive market on a large scale. Now TSMC has accepted 70% of the global outsourcing orders for automotive MCU, and the automotive processors of many leading manufacturers such as NXP have also announced the adoption of TSMC 5nm process. It is reported that the leader of the team was he Jun, who joined TSMC in 2017. At that time, TSMC 7nm was trial produced in April. He led a team to analyze and test the development and innovation of methods, and then successfully detected defects in the process and effectively intercepted defective products. Smoothly assist TSMC to speed up the quality of 7nm products and then extend them to 5nm.

In addition to the effective production capacity of the advanced process, what is more important is the customer's trust and willingness to film, and form a complete ecological circle. According to the statistics of TSMC, the overall customer base has exceeded 499. according to industry estimates, TSMC's 16nm and even more advanced customer base is estimated to have more than 200 companies, whose applications cover all aspects of human life.

When all kinds of chips are launched in TSMC, they have gained the advantages brought by the advanced process, and through these products with different applications, TSMC has run smoothly in the manufacturing process, and rapid mass production has helped it firmly grasp its leading position in the market.

The advanced manufacturing process is still continuing, but it is still unknown where the process will go after 2nm and 1nm. Advanced closed testing, new materials and so on will be one of the variables. At that time, the rivers and lakes of wafer foundry will certainly rise again.

คำชี้แจงแหล่งที่มาของข้อมูล: นอกจากข้อมูลที่เปิดเผยต่อสาธารณะแล้ว ข้อมูลอื่นๆ ทั้งหมดได้รับการประมวลผลโดย SMM จากข้อมูลสาธารณะ การสื่อสารกับตลาด และการพึ่งพาแบบจำลองฐานข้อมูลภายในของ SMMข้อมูลเหล่านี้มีไว้เพื่ออ้างอิงเท่านั้น ไม่ถือเป็นข้อเสนอแนะในการตัดสินใจ

หากมีข้อสงสัยหรือต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม กรุณาติดต่อ: lemonzhao@smm.cn
หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการเข้าถึงรายงานการวิจัยของเรา โปรดติดต่อ:service.en@smm.cn
ข่าวที่เกี่ยวข้อง
[SMM รายงานพิเศษโครเมียม] ผลผลิตโครเมียมคอนเซนเทรตไตรมาส 2 ของ Eastplats ลดลง 24.5% เมื่อเทียบรายปี จากปริมาณการแปรรูปที่ลดลง
3 ชั่วโมงที่แล้ว
[SMM รายงานพิเศษโครเมียม] ผลผลิตโครเมียมคอนเซนเทรตไตรมาส 2 ของ Eastplats ลดลง 24.5% เมื่อเทียบรายปี จากปริมาณการแปรรูปที่ลดลง
อ่านเพิ่มเติม
[SMM รายงานพิเศษโครเมียม] ผลผลิตโครเมียมคอนเซนเทรตไตรมาส 2 ของ Eastplats ลดลง 24.5% เมื่อเทียบรายปี จากปริมาณการแปรรูปที่ลดลง
[SMM รายงานพิเศษโครเมียม] ผลผลิตโครเมียมคอนเซนเทรตไตรมาส 2 ของ Eastplats ลดลง 24.5% เมื่อเทียบรายปี จากปริมาณการแปรรูปที่ลดลง
อีสเทิร์น แพลตินัม ลิมิเต็ด (TSX: ELR; JSE: EPS) รายงานการผลิตหัวแร่โครเมียม 14,921 เมตริกตัน ที่เหมืองคร็อกโคไดล์ริเวอร์ (CRM) ในไตรมาสที่สองของปี 2569 ลดลง 24.5% จาก 19,768 เมตริกตันในไตรมาสที่สองของปี 2568 โดยเกรดโครเมียมเฉลี่ยทรงตัวที่ 40.38% เทียบกับ 40.74% ในปีก่อนหน้า ชาร์ลี หลิว ประธานเจ้าหน้าที่บริหารชั่วคราวกล่าวว่าไตรมาสนี้เป็นช่วงที่ท้าทาย เนื่องจากปริมาณการบดแร่รายเดือนที่ CRM ต่ำกว่าเป้าหมาย และกล่าวว่าบริษัทจะมุ่งเน้นประสิทธิภาพการดำเนินงานต่อไปเพื่อปรับปรุงการผลิตโลหะกลุ่มแพลตินัมและโครเมียม รายได้สำหรับไตรมาสลดลง 25.8% เหลือ 7.9 ล้านดอลลาร์สหรัฐ จาก 10.7 ล้านดอลลาร์สหรัฐในช่วงเดียวกันของปีก่อน โดยมีสาเหตุจากปริมาณการขายที่ลดลงของทั้งโลหะกลุ่มแพลตินัมและหัวแร่โครเมียม ขาดทุนสุทธิส่วนของผู้ถือหุ้นขยายตัวเป็น 6.1 ล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือ 0.03 ดอลลาร์สหรัฐต่อหุ้น จาก 1.8 ล้านดอลลาร์สหรัฐในไตรมาสที่สองของปี 2568 กำไรจากการดำเนินงานเหมืองพลิกเป็นขาดทุน 4.2 ล้านดอลลาร์สหรัฐ จากกำไร 0.36 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปีก่อนหน้า โดยอัตรากำไรขั้นต้นลดลงเหลือ -53% จาก 3% สำหรับงวดหกเดือนสิ้นสุดวันที่ 30 มิถุนายน 2569 รายได้ลดลง 14.8% เหลือ 21.7 ล้านดอลลาร์สหรัฐ จาก 25.5 ล้านดอลลาร์สหรัฐในช่วงเดียวกันของปี 2568 ขณะที่ขาดทุนจากการดำเนินงานเหมืองลดลงเล็กน้อยเหลือ 3.6 ล้านดอลลาร์สหรัฐ จาก 4.3 ล้านดอลลาร์สหรัฐ โดยได้แรงหนุนจากอัตรากำไรขั้นต้นที่ดีขึ้นเล็กน้อยเป็น -16.4% จาก -16.9% CRM ตั้งอยู่บนแนวตะวันตกของบุชเวลด์คอมเพล็กซ์ในแอฟริกาใต้ ใกล้เมืองบริตส์ ผลิตหัวแร่โลหะกลุ่มแพลตินัมและหัวแร่โครเมียมเป็นผลิตภัณฑ์ร่วมจากแร่ที่ขุดได้จากส่วนใต้ดินแซนด์ฟอนเทน รายได้ส่วนใหญ่ของอีสต์แพลตส์ ประมาณ 78% ในไตรมาสที่สองและ 80% นับจากต้นปี มาจากการขายหัวแร่โลหะกลุ่มแพลตินัมให้แก่อิมพาลา แพลตินัมภายใต้สัญญารับซื้อที่มีอยู่ โดยยอดขายหัวแร่โครเมียมคิดเป็นส่วนที่เหลือ บริษัทไม่ได้เปิดเผยรายละเอียดแยกรายได้เฉพาะส่วนที่มาจากการขายหัวแร่โครเมียมภายในตัวเลขที่รายงาน
3 ชั่วโมงที่แล้ว
[SMM ข่าวโครเมียมด่วน] NRZ มอบหมายซ่อมแซมตู้รถไฟภายใต้ข้อตกลงพันธมิตร Zimasco Rail มูลค่า 2.8 ล้านดอลลาร์
3 ชั่วโมงที่แล้ว
[SMM ข่าวโครเมียมด่วน] NRZ มอบหมายซ่อมแซมตู้รถไฟภายใต้ข้อตกลงพันธมิตร Zimasco Rail มูลค่า 2.8 ล้านดอลลาร์
อ่านเพิ่มเติม
[SMM ข่าวโครเมียมด่วน] NRZ มอบหมายซ่อมแซมตู้รถไฟภายใต้ข้อตกลงพันธมิตร Zimasco Rail มูลค่า 2.8 ล้านดอลลาร์
[SMM ข่าวโครเมียมด่วน] NRZ มอบหมายซ่อมแซมตู้รถไฟภายใต้ข้อตกลงพันธมิตร Zimasco Rail มูลค่า 2.8 ล้านดอลลาร์
การรถไฟแห่งชาติซิมบับเว (NRZ) ได้เพิ่มขีดความสามารถในการปฏิบัติการ หลังจากการปรับปรุงรถบรรทุกสินค้าขอบสูง 100 คันและหัวรถจักร 3 คัน ภายใต้ความร่วมมือภาครัฐ-เอกชนมูลค่า 2.8 ล้านดอลลาร์สหรัฐกับผู้ผลิตเฟอร์โรโครม Zimasco รถบรรทุกและหัวรถจักรที่ปรับปรุงแล้วได้รับการส่งมอบอย่างเป็นทางการที่กรุงฮาราเรเมื่อวันพฤหัสบดี โดยรัฐมนตรีว่าการกระทรวงคมนาคม เฟลิกซ์ อึมโฮนา อึมโฮนากล่าวถึงความร่วมมือครั้งนี้ว่าเป็นรูปแบบการระดมทุนเชิงนวัตกรรมที่ฟื้นฟูทรัพย์สินทางรถไฟที่ไม่ได้ใช้งานโดยไม่สร้างภาระทันทีแก่กระทรวงการคลัง พร้อมทั้งสร้างเส้นทางส่งออกที่เชื่อถือได้สำหรับโครมของ Zimasco ผ่านท่าเรือเบราและมาปูตู "ความร่วมมือครั้งนี้เป็นตัวอย่างของรูปแบบวิศวกรรมการเงินที่ได้ประโยชน์ทั้งสองฝ่าย ด้วยการสนับสนุนเงินทุนสำหรับการยกเครื่องรถบรรทุกที่ไม่ได้ใช้งานเพื่อแลกกับการหักกลบค่าขนส่งสินค้า Zimasco จึงมีเส้นทางห่วงโซ่อุปทานที่เชื่อถือได้สู่ตลาดต่างประเทศ" อึมโฮนากล่าว พร้อมเสริมว่า NRZ ได้ขยายขีดความสามารถในการปฏิบัติการโดยไม่มีภาระทางการคลังทันทีแก่กระทรวงการคลัง รัฐมนตรีกล่าวว่าระบบรางเป็นรูปแบบการขนส่งสินค้าเทกองที่ถูกที่สุดและปลอดภัยที่สุด โดยกล่าวว่าการลงทุนนี้จะช่วยลดปัญหาคอขวดด้านโลจิสติกส์ ปกป้องถนนที่ได้รับการซ่อมแซมแล้วจากความเสียหายที่เกิดจากรถบรรทุกหนัก และเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของการส่งออกโครมของซิมบับเว เขาเรียกร้องให้บริษัทเหมืองแร่อื่น ๆ นำรูปแบบความร่วมมือที่คล้ายคลึงกันมาใช้ โดยระบุว่ารัฐบาลซึ่งทำงานร่วมกับกองทุนการลงทุนมูตาปา กำลังดำเนินโครงการเพิ่มทุนทางรถไฟขนาดใหญ่ขึ้น รวมถึงการยกระดับรางและระบบสัญญาณ และการจัดหาหัวรถจักรใหม่ผ่าน Afreximbank นอกจากนี้ อึมโฮนายังกล่าวว่าได้รับเงิน 10 ล้านดอลลาร์สหรัฐสำหรับเส้นทางรถไฟชิกูอาลากูอาลา-พลัมทรี และมาชิปันดา-ฮาราเร ผ่านความร่วมมือไตรภาคีระหว่างซิมบับเว โมซัมบิก และบอตสวานา และความร่วมมือกับแอฟริกาใต้ในระเบียงเหนือ-ใต้ก็ได้รับการฟื้นฟูเช่นกัน
3 ชั่วโมงที่แล้ว
[SMM รีวิวโครเมียมรายสัปดาห์] 'การส่งออกกลับทิศขณะสต็อกจีนยังคงเพิ่มขึ้น แร่โครเมียมแอฟริกาใต้สวนทางภาวะเหมืองซบเซา'
3 ชั่วโมงที่แล้ว
[SMM รีวิวโครเมียมรายสัปดาห์] 'การส่งออกกลับทิศขณะสต็อกจีนยังคงเพิ่มขึ้น แร่โครเมียมแอฟริกาใต้สวนทางภาวะเหมืองซบเซา'
อ่านเพิ่มเติม
[SMM รีวิวโครเมียมรายสัปดาห์] 'การส่งออกกลับทิศขณะสต็อกจีนยังคงเพิ่มขึ้น แร่โครเมียมแอฟริกาใต้สวนทางภาวะเหมืองซบเซา'
[SMM รีวิวโครเมียมรายสัปดาห์] 'การส่งออกกลับทิศขณะสต็อกจีนยังคงเพิ่มขึ้น แร่โครเมียมแอฟริกาใต้สวนทางภาวะเหมืองซบเซา'
เผยแพร่: 18 ก.ย. 2026
3 ชั่วโมงที่แล้ว