魏哲家嫌貴也得買！台積電大手筆投資AI　成為全台「智慧工廠」典範

隨著AI浪潮持續席捲全球，台積電成為全球主要的AI晶片製造商。然而，台積電不僅在外部供應鏈扮演關鍵角色，內部營運亦大量導入AI與自動化技術，範疇涵蓋晶圓廠區的良率分析、製程控制、新廠機台驗證及自動搬運系統，成為「智慧工廠」典範。台積電強調，內部營運有效使用AI技術對長期的競爭力相當重要，若無法如競爭對手般有效導入新AI技術，將可能影響公司的競爭地位。

眾所周知，台積電董事長魏哲家在業界人緣極佳，演講時經常展現搞笑幽默的一面。他曾在公開場合暗指「輝達晶片賣很貴」，提到某客戶已是「全球AI Leader」；台積電賣了600元單價的晶片給對方，然後花費20萬美金跟對方買了AI應用相關產品。意味著，這幾年來，台積電內部對導入AI，實現智慧製造不遺餘力。

AI驅動「超大晶圓廠」 跨廠區靈活調度產能

面對全球AI產業的龐大需求，台積電除了加速新廠建設，也致力於最佳化現有生產基地的整體效能。台積電營運組織先進技術工程副總經理田博仁日前在技術論壇中指出，台積電已克服地理限制，將中科與南科的3奈米、5奈米、7奈米廠區串連成「超大晶圓廠（GIGAFAB）」，利用AI實現跨廠區最佳化調度。


在AI晶片主要產地南科晶圓18廠，台積電透過提高機台共用性與跨製程整合規劃，實現3奈米與5奈米的產能彈性調度。


在機台效能提升上，智慧排程系統採用線性規劃與啟發式演算法，並藉由GPU算力縮短生產周期；生成式AI則負責深入解析機台生產日誌，動態調整關鍵參數以減少機台閒置時間。




在新廠建設方面，AI自動比對系統能優化大量驗機參數，協助新機台快速驗證，縮短逾20%的量產導入時間。



結合ML與生成AI　精準控制先進製程變異

在製程優化方面，台積電將機器學習（Machine Learning）、類神經網路（Neural Network）與電腦視覺（Computer Vision）等技術，廣泛應用於良率分析、製程控制、機台失效偵測、虛擬量測及晶圓缺陷檢測等多元生產環節。

此外，台積電進一步導入生成式AI（Generative AI）技術，結合半導體生產的專家經驗，加速先進製程的變異偵測與工程分析，以極大化製程的精準控制能力。



導入TEM自檢系統　減少實驗室90%複查時間

為提升分析品質及效率，台積電於2024年建立「TEM（穿透式電子顯微鏡）影像品質自檢系統」。過去當分析影像品質不佳時，需透過內部系統提出重拍，經實驗室工程師複查後再重新拍攝，平均需耗時3至6天。

新系統導入AI模型輔助辨別，在拍攝影像數秒內即可針對光源、對比度、亮度及結構清晰度進行自動評分，即時過濾品質不佳的影像。目前該系統已導入台積電全球TEM實驗室，每月處理超過50萬張分析影像，成功減少工程師90%的複查時間。台積電品質暨可靠性組織亦持續推動實驗室自動化、缺陷自動偵測與分類等數位轉型方案，以因應公司擴廠時面臨的人才需求挑戰。

自動搬運與減災復歸系統　強化營運韌性

為支援彈性的產能調度，台積電加速佈建自動物料搬運系統（AMHS），並針對先進封裝需求，開發出可彈性支援多種後段專用晶圓載具的新型AMHS晶圓搬運車。



另在營運韌性與員工生產力提升方面，台積電採取多項科技工具，包括研發出「自動化傳送之地震防震減災復歸系統」，透過創新科技加速地震後的復歸效率。台積電還積極導入遠端協作與機器人，運用虛實整合技術與智慧穿戴裝置協助異地團隊協作。

台積電亦推動低程式碼（Low-Code）平台應用，降低系統開發門檻，將作業流程自動化。不僅大幅降低了系統開發的技術門檻，更使長年累積的半導體製造經驗得以快速有效地轉換為標準化系統流程。

自建「tGenie」與人資Bonnie　靠AI當同仁後盾

此外，台積電還有祕密武器，內部自建生成式AI工具「tGenie」，協助員工快速解決工作問題，以促進人才的專業成長及創新能力的培養。

為支持新進員工融入組織並提供即時資源，推出多語系WeCare Survey問卷，搭配AI人資機器人「Bonnie」，透過線上對話與友善介面，協助新人取得所需資訊。



TSMC-Online平台　提供全球客戶全天候後勤協作

在客戶互動方面，台積電透過「TSMC-Online」服務系統提供全天候的設計、工程及後勤協作服務。此系統平台在「設計協作」上提供各階段準確更新的資料；「工程協作」提供晶圓及3DFabric先進封裝解決方案的製程、良率、電性測試及可靠度資訊；「後勤協作」則包含製造、封測及運送相關資訊，並支援客戶生成客製化報表以對接其自動化系統。



綜觀台積電的全面布局，AI 與自動化技術已不再僅是輔助生產的工具，而是其在全球大舉擴廠時，維持製造品質與良率高度一致的戰略核心。面對海外建廠成本上升、地緣政治風險與地方面臨的人才短缺挑戰，台積電透過高度數位化的「超大晶圓廠」與全天候的線上協作平台，成功將台灣累積多年的製造經驗標準化並輸出全球。

這種兼具生產彈性與抗災防震韌性的智慧製造體系，不僅擴大了其與競爭對手的效率差距，更為其「全球一體化製造」的長遠目標奠定堅實基礎。