台积电2025年第二季度财务与市场表现 - 台积电2025年第二季度营收达30239百万美元，环比增长18.5%，同比增长超过40% [1] - 台积电市场份额从2025年第一季度的67.6%进一步扩大至70.2%，在晶圆代工行业中遥遥领先 [1][2] - 同期，行业前十名晶圆代工厂总营收环比增长14.6%，台积电增速显著高于行业平均水平 [1][2] 关键制程节点技术选择与竞争结果 - 在7nm节点，台积电选择切换至EUV光刻机，成本更低、良率更高；而英特尔因选择DUV光刻机遭遇良率问题，量产困难，耗时三年解决，但已错过市场窗口 [3] - 在3nm节点，台积电选择沿用并优化FinFET架构，率先实现量产；三星选择转向GAA晶体管，但面临性能不及预期和良率低（曾低于20%）的困境，难以获得大客户 [3] - 凭借3nm工艺，台积电在2024年获得162亿美元收入，该工艺占其全年总营收的18%，至2025年第一季度占比攀升至22%；三星3nm工艺市占率近乎为零 [3] - 台积电和三星各自在3nm工艺节点的研发投入均超过100亿美元 [3] 技术决策优势的核心驱动因素 - 台积电工艺研发部门搭建了数字孪生系统，通过仿真环境探索海量材料和工艺组合，量化评估性能收益和良率风险，从而在技术路线选择上做出正确决策 [6] - 该数字孪生系统的核心是TCAD仿真软件，它能将半导体制造工艺和器件物理特性总结为偏微分方程组并数值求解 [8] - 据国际半导体技术路线图数据，TCAD可帮助晶圆厂缩短工艺研发周期30%以上，降低流片成本超50%，在先进工艺节点研发中对器件结构优化的贡献率超70% [8] TCAD仿真软件的市场格局与重要性 - 全球TCAD仿真工具市场主要由两家美国公司垄断：新思科技专注于最先进工艺节点及复杂三维器件模拟；芯师电子在功率器件和化合物半导体领域具有优势 [9] - 后起之秀包括奥地利的GlobalTCAD Solutions和中国的苏州培风图南半导体有限公司，后者以能全面对标新思科技和拥有虚拟晶圆厂工具Emulator而闻名 [9] - TCAD被视为连接工艺理论与生产实践、器件物理与电路设计的桥梁，是驱动半导体制造设备高效工作的“大脑” [13] 中国半导体产业的挑战与转型 - 美国对EDA工具实施出口限制，针对先进制程，虽对成熟通用芯片企业影响不大，但对中国先进制程发展造成冲击 [12] - 中国半导体产业正从“强设计、弱制造”向“设计与制造协同发展”转型，国家集成电路产业投资基金二期更注重产业链协同增强，形成“设备-制造”联动 [12] - 行业龙头企业华大九天在存储芯片领域实现突破，推出了“存储全流程EDA解决方案” [13] - 对于中国产业，TCAD的作用包括：在无法获得最先进设备时挖掘现有工艺潜力、加速技术积累、支撑国内设计公司与代工厂高效合作以减少流片风险 [13] TCAD在未来先进制程竞争中的前景 - 在已发生的3nm竞争中，TCAD已从辅助工具升级为战略胜负手 [14] - 随着2nm制程引入CFET等新技术，TCAD需解决三维异质集成与量子效应耦合等新挑战，其重要性将进一步凸显 [14] - 未来，谁能更高效地利用TCAD优化工艺、缩短研发周期，谁就能在先进制程的竞争中占据先机 [14]