營運概況

(一) 業務內容

業務範圍

身為專業積體電路製造服務的創始者與領導者之一，台積公司提供全面整合的積體電路製造服務，包括領先的先進製程技術、特殊製程技術、先進光罩技術、TSMC
3DFabricTM先進封裝與矽堆疊技術服務、優異的量產能力與品質，以及完備的設計生態系統支援，來滿足客戶日益多樣化的需求。

台積公司致力於提供客戶無與倫比的整體價值，視客戶的成功為台積公司的成功，因此贏得來自全球客戶的信任，而公司也獲致極大的成長與成功。

台積公司於民國一百一十一年開發或已提供的製程技術包括：

• 邏輯製程技術
• 特殊製程技術
• TSMC 3DFabricTM－台積公司先進封裝及三維矽堆疊（3D Silicon Stacking）技術

客戶產品用途

民國一百一十一年，台積公司為532個客戶生產1萬2,698種不同的產品，應用範圍涵括整個電子應用產業，包括於個人電腦與其周邊產品、資訊應用產品、有線與無線通訊系統產品、高效能運算伺服器與數據中心、汽車與工業用設備，以及包括數位電視、遊戲機、數位相機等消費性電子、人工智慧物聯網及穿戴式裝置，與其他許多產品與應用。終端電子產品的快速演進，將促使客戶採用台積公司創新的技術與服務以追求差異化，同時也會更促進台積公司自身的技術發展。台積公司始終深信成功將屬於產業趨勢的領導者而非追隨者。

最近二年度銷售量值表

最近二年度生產量值表

(二) 技術領導地位

研發團隊之組織與投資

民國一百一十一年，台積公司持續投資研究與開發，全年研發總支出佔營收之7.2%，此一研發投資規模相當於或超越了許多其他高科技領導公司的規模。
延續每二年半導體運算能力大幅提升之摩爾定律所面臨的持續挑戰，台積公司研發組織的努力著重於讓台積公司能夠提供客戶先進的技術和設計解決方案，協助客戶取得產品的成功。民國一百一十一年，公司成功開始試產N3E技術，是N3增強型技術，同時也開發領先半導體業界的2奈米技術，已進入基礎製程制定和良率提升階段。此外，公司繼續推進2奈米以下技術的探索性研究。

除了發展互補金屬氧化物半導體（CMOS）邏輯技術，台積公司廣泛的對其他半導體技術進行研發，以提供客戶行動系統單晶片（SoC）及其他應用所需的功能。民國一百一十一年完成的重點包括：

• 台積公司的導線與封裝技術整合方案3DFabricTM，取得重大進展
• 在特殊製程技術方面進展

民國一百一十一年研究發展成果

研究發展組織卓越成果

• 3奈米製程技術
• 2奈米製程技術
• 微影技術
• 光罩技術
• 導線與封裝技術整合
• 三維積體電路（3DIC）與系統整合晶片 （TSMC-SoIC®）
• CoWoS®
• 整合型扇出（InFO）
• 先進導線技術

技術研究

低維度材料及元件的創新，持續提升先進邏輯技術的效能並降低功耗。在民國一百一十一年，台積公司保持在二維電晶體的研究走在業界前端。在民國一百一十一年的超大型積體電路技術與電路研討會（Symposia onVLSI Technology and Circuits），台積公司利用半金屬（Bi）和二維二硫化鎢之間的弱耦合界面，展示了一種用於單層化學氣相沉積二硫化鎢的新型晶圓級半自動乾式轉移製程。使用這種半金屬輔助轉移製程，台積公司展示了晶圓級單層化學氣相沉積二維二硫化鎢電晶體創紀錄的高電流和低接觸電阻。

在民國一百一十一年舉行的國際電子元件會議（International Electron DeviceMeeting, IEDM），台積公司成功地將基於鉿的原子層沉積較高介電常數介電質與化學氣相沉積生長的單層二維二硫化鉬整合，以構建具有等效氧化物厚度~1奈米和近乎理想的68mV/dec亞閾值擺幅的頂柵N型二維電晶體。也在民國一百一十一年的IEDM，台積公司首次成功地將單層二維二硫化鉬奈米片電晶體整合成閘極全環場效電晶體。具有高性能的二硫化鉬奈米片和奈米片堆疊模組的成功演示，進一步闡明了將二維材料用於晶體微縮的價值主張。

台積公司繼續研究用於人工智慧和高效能運算應用的新興高密度、非揮發性記憶體元件和硬體加速器。在民國一百一十一年的國際固態電路會議（International Solid-State Circuits Conference, ISSCC），台積公司展示了具有混合單層單元和多層單元配置的40奈米相變化記憶體的記憶體內計算巨集。

結合輸入重新排序方案以增強稀疏性，200萬位元組的設計實現了業界最先進的能效。在民國一百一十一年的IEDM，台積公司提出了一種無生成（forming-free）的硫化物記憶體選擇器，其中引入了額外的缺陷以輔助生成過程並降低生成電壓（forming voltage）。基於矽氮鍺碳碲（SNGCT）的硫族化物的無生成低電壓記憶體選擇器，被證明具有超過1010次循環的高耐久性。

特殊製程技術

台積公司提供多樣化的新製程技術以協助客戶廣泛解決各類產品的應用：

• 混合訊號／射頻（MS/RF）
• 電源IC／雙極-互補金屬氧化半導體-雙重擴散金屬氧化 半導體（BCD）
• 微機電系統
• 氮化鎵半導體
• 互補式金屬氧化物半導體（CMOS）影像感測器
• 嵌入式快閃記憶體／新興記憶體

技術平台

台積公司提供客戶具備完整設計基礎架構的先進技術平台，以達成最優化的生產力及生產週期，其中包括：電子設計自動化（EDA）設計流程、通過矽晶片驗證的元件資料庫及矽智財（IP），以及模擬與驗證用的設計套件，例如製程設計套件（PDK）及技術檔案。
針對台積公司最先進的3奈米、4奈米、5奈米技術及3DFabricTM支援客戶在系統設計上的創新，所需要的電子設計自動化工具、功能及矽智財解決方案都已經準備就緒，供客戶採用，以滿足客戶產品在不同設計階段上的需求。為了能夠結合台積公司開放創新平台生態系統的矽智財以協助客戶規劃新的產品設計定案，開放創新平台生態系統提供一個入口網站，連結客戶至一個擁有16個電子設計自動化夥伴、6個雲端（Cloud）夥伴、37個矽智財（IP）夥伴、23個設計中心（design center alliance, DCA）夥伴及8個價值聚合（Value Chain Aggregator, VCA）設計服務夥伴解決方案提供者，以及台積公司於民國一百一十一年十月在美國加州聖塔克拉拉市舉行的開放創新平台生態系統論壇上正式宣布成立新的3DFabric聯盟，這是由19間擁有三維積體電路（3DIC）專業能力的創始半導體企業夥伴所組成的生態系統。

協助客戶開始設計

台積公司的技術平台提供了堅實的基礎，協助客戶實現設計，客戶得以透過台積公司內部開發的矽智財與工具，或其OIP夥伴擁有的矽智財與工具進行晶片設計。

• 技術檔案與製程設計套件
• 元件資料庫與矽智財
• 設計方法與流程

智慧財產

台積公司的專利管理全體系，包括專利管理策略，例如全球專利部署、前瞻發明挖掘、專利版圖擴建、專利實施運用；以及專利管理制度，例如智權分級評審、專利競賽獎勵、專利宣導教育、專利人才培訓。台積公司藉由創新專利策略、嚴謹管理制度及多元風險控管，規劃前瞻近中長程技術專利藍圖；應用專利地圖競爭情報監控分析；舉辦前瞻發明論壇挖掘核心技術創新；鎖定關鍵技術指標擴建專利家族；專利部署申請維護全程分級管理，經由專利申請品質管理強化保護範圍，持續建構大規模且質量並重的全球專利戰略版圖；多元運用發揮專利資產實用活化價值。截至民國一百一十一年底，台積公司全球專利申請總數累計超過8萬5,000件，包括民國一百一十一年申請逾8,500件，美國專利申請數名列第二，台灣專利申請數排名第一；全球專利獲准總數累計超過5萬6,000件，包括民國一百一十一年獲准逾5,500件專利，美國專利獲准數名列第三，台灣專利獲准數排名第一。此外，當年度美國專利獲准率為100%。

未來研發計劃

為保持公司的技術領先地位，台積公司計劃持續大量投資研發。在台積公司3奈米及2奈米先進CMOS邏輯技術持續進展時，台積公司的前瞻研發工作將聚焦於2奈米以下的技術、三維電晶體、新記憶體，以及低電阻導線等領域，為未來技術平台建立堅實的基礎。台積公司的3DFabricTM先進封裝研發，正在開發子系統整合的創新，以進一步增強先進的CMOS邏輯應用。公司繼續聚焦於新的特殊製程技術，例如用於5G及智能物聯網應用的射頻及三維智能感測器。台積公司先進研究持續開發可在未來十年及更長時間可能採用的新材料、製程、元件和記憶體。台積公司也持續與學術界和產業聯盟等外部研究機構合作，旨在為客戶儘早了解和採用未來具有成本效益的技術和製造解決方案。憑藉著高度稱職及專注的研發團隊及其對創新的堅定承諾，台積公司有信心能夠透過提供客戶有競爭力的半導體技術，推動未來業務的成長和獲利。

台積公司未來主要研發計劃摘要

(三) 卓越製造

1.超大晶圓廠（GIGAFAB® Facilities）

提供可靠的產能是台積公司製造策略的重要關鍵。台積公司目前擁有四座十二吋超大晶圓廠—晶圓十二廠、晶圓十四廠、晶圓十五廠及晶圓十八廠。民國一百一十一年，這四座超大晶圓廠的總產能已超過1,100萬片十二吋晶圓。目前提供0.13微米、90奈米、65奈米、40奈米、28奈米、16奈米、7奈米和5奈米全世代以及其半世代設計的製程技術。民國一百一十一年下半年3奈米已於晶圓十八廠順利進入量產並具備良好的良率。此外，為提供更先進的製造技術，亦在晶圓十二廠建置部分產能作為研發用途，以支援2奈米及更先進製程的技術發展。

2.工程效能最佳化

為因應 5 G 時 代 對 行 動 裝 置（Mobile）、高效能運算（High Performance Computing）、車用電子（Automotive）與物聯網（Internet of Things）產品日益嚴格的品質要求，台積公司進一步導入人工智慧（Artificial Intelligence）與機器學習（Machine Learning）技術，開發出精準缺陷偵測分類系統（Precise Fault Detection and Classification System）、先進智慧機台控制（Intelligent Advanced Equipment Control）和先進智慧製程控制（Intelligent Advanced Process Control）以達成製程與機台的精準控制，並結合以知識 為基底的工程分析的製程 變 異偵 測（I n t e l l i g e n t Process Variation Detection）系統，透過自我診斷（Self-diagnosis）與自我反饋的機制，將製程變異與潛在的缺陷和製程偏離降至最低。最終每片晶片都能達到奈米級的精準控制，以產出最優質的晶圓提供給客戶。

3.敏捷與智慧生產

4.數位轉型

5.原物料暨供應鏈管理

主要原物料供應狀況

最近二年度佔全年度合併進貨淨額10%以上之供應商資料

• 增減變動原因：進貨金額與比例變動主要係因客戶產品需求變動所致。

品質暨可靠性

針對先進邏輯製程技術，品質暨可靠性組織成功地完成3奈米鰭式場效電晶體的技術和產品品質及可靠性認證作業，並於民國一百一十一年進入試產。針對特殊製程技術，品質暨可靠性組織成功地完成22奈米消費性電子嵌入式電阻式隨機存取記憶體（Resistive Random Access Memory, RRAM）矽智財的品質認證。另外，在雙載子-互補金屬氧化半導體-擴散金屬氧化半導體（Bipolar-CMOS-DMOS, BCD）製程技術，品質暨可靠性組織完成了40奈米BCD 20/24V的可靠性認證。針對先進封裝技術，台積公司整合前段晶圓製程與後段晶片封裝，提供先進封裝解決方案，實現晶圓級製程的系統整合。民國一百一十一年，品質暨可靠性組織完成台積公司3DFabricTM技術平台的品質認證，成功認證第一個系統整合晶片技術（SoIC），第一個晶圓堆疊於晶圓之上技術（WoW）成功認證更大尺寸的基板上晶圓上晶片封裝技術（Chip on Wafer on Substrate, CoWoS®），藉由異質晶片封裝相互作用，提供高效能運算晶片更好的系統整合能力。

為了持續降低產品缺陷、精進製程控制、及早發現異常，以及避免品質事件的影響，品質暨可靠性組織與營運組織共同合作，應用先進的統計手法及品質工具，建立晶圓廠的即時防禦系統。品質暨可靠性組織亦與晶圓廠共同合作，強化了車用產品的設計法則應用，並將車用品質系統進化至2.0版，其中包含了加嚴晶圓廠的線上及晶圓允收測試的製程能力要求，以及異常晶圓的處理。為了滿足汽車產品客戶的低百萬分之不良數（DefectParts Per Million, DPPM）要求，品質暨可靠性組織也提供專用的資源，進行客戶退貨分析及即時的物性故障分析（Physical Failure Analysis, PFA）以便進行製程改善。

(四) 客戶信任

客戶

台積公司的客戶遍布全球，產品種類眾多，在半導體產業的各個領域中表現傑出。客戶包括有無晶圓廠設 計公司、系統公司和整合元件製造商，例如：Advanced Micro Devices, Inc.、Amazon Web Services, Inc.、Broadcom Inc.、Intel Corporation、聯發科技、NVIDIA Corporation、NXP Semiconductors N.V.、Qualcomm Incorporated、Renesas Electronics Corporation、Sony Semiconductor Solutions Corporation、STMicroelectronics N.V.等。

最近二年度佔全年度合併營業收入淨額10%以上之客戶資料

• 增減變動原因：銷貨金額與比例變動主要係客戶產品需求變動所致。

開放創新平台（Open Innovation Platform® Initiative）

台積公司的「開放創新平台」是一個全面完整的設計技術架構，涵蓋所有關鍵性的積體電路設計範疇，有效降低設計時可能遇到的種種障礙，提高首次投片即成功的機會。「開放創新平台」推動創新的快速實作，結合半導體設計產業、台積公司設計生態系統合作夥伴、使用台積公司及夥伴的矽智財、製程技術在設計應用，以及後段封裝測試服務，帶來最具時效的創新。

(五) 資通安全管理

資通安全政策與組織

台積公司致力於為其客戶、股東和合作夥伴提供資訊安全與機密資訊保護。為此，台積公司制定及實施嚴謹的網路安全相關政策、程序和措施，並持續更新，以達台
積公司《資訊安全宣言》中資訊安全與機密資訊保護的目標。

(六) 人才資本

人力結構

截至民國一百一十一年底，台積公司之全球員工總數為7萬3,090人，其中包括7,295位主管人員、3萬5,189位專業人員、8,665位助理人員以及2萬1,941位技術人員。另外，截至民國一百一十二年二月底止，台積公司人力結構及女性主管佔比如下列二表所示：