若想要增加電子的傳輸效率 , 第一個方法就是減少導線中的電阻 。因此，銅這種導電性強的材質，自然就成了最好的選擇之一。而率先在 1998 年取得銅佈線技術突破的，便是 IBM。
2000年以後，包括英飛凌、AMD在內至少20家芯片頭部企業開始追隨IBM用銅佈線技術，幾乎相當於「拋棄」了台積電與聯電。
而台積電在拒絕 IBM 有意將技術高價賣給自己的同時，又遲遲沒有開發出成熟的 0.13 微米製程工藝。除了訂單接連被搶，台積電的商業模式也再次受到了外界自 1987 年成立以來最大的質疑。
最讓人唏噓的，是台積電的「老朋友」英偉達突然「倒戈」，在2003年4月宣布將把自己下一代Geforce繪圖芯片的訂單，移交給IBM；而高通也已在一年前，將基帶處理器訂單中非常重要的射頻與模擬芯片模塊交給IBM。
就這樣，晶圓代工市場的「雙雄稱霸」局面（台積電與聯電）在2003年被IBM撕開了一個大口子。但好在台積電具備IBM所欠缺的產能優勢，而高端芯片的需求量當時還沒有那麼大，後者只能依靠有限的產能接有限的訂單，因此台積電還有「安全期」可供其喘息和追趕。
有趣的是，在此關口，台積電與聯電做出了不同選擇。
聯電選擇購買IBM的技術，並與英飛凌等設計公司一起開發90nm製程技術，算是保住了地位；而台積電在2004年，終於趕上了這趟「製程大升級」的一班列車，開發出可以量產的0.13微米製程成熟工藝，訂單營業額當年便飆升至55億台幣，是聯電的將近5倍。
至此，台積電正式躋身掌握全球最先進芯片製造工藝的企業之一，與英特爾和IBM平起平坐，再無「追趕」之說。
IBM的教訓再一次表明，晶圓代工產業的競爭雖然不是只有依靠技術，但從長期來看，自主技術能力還是主導晶圓代工接單的根本能力。
「我們要技術自主，這是第一天就定下來的，是不用問為什麼的。難道你會去問為什麼英特爾要技術自主嗎？」在一次會議上被質疑時，張忠謀再次表明了自己的立場。
如今，台積電之所以能與英特爾、三星呈三足鼎立之勢，台灣大學國企系教授李吉仁認為最關鍵的因素，便是「張忠謀對技術自主的堅持，以及持續高資本支出的決策膽識」。
過去5年裡，台積電每年的資本支出總額都在130 億~150 億美元之間，2019年更是達到創記錄的149億美元；同時，作為台灣地區研發投入最大的企業，台積電研發投入佔總收入比重每年都在8%左右，基本保持在20 億~30 億美元。
2020 年初，儘管受疫情影響半導體市場前景不甚明朗，但台積電仍然承諾把 2020 年總收入的 9%用於先進技術研發，這意味著研發預算將超過 36 億美元。 「疫情會對公司業務造成一定影響，但我們不會調低相應的支出。」台積電高管在 4 月的 Q1 電話會議時再一次強調。
