被台积电视为下世代主力的20纳米制程，目前研发工作主要需克服的困难，在于良率提升和成本下降，希望能在下一季将良率快速提升。为加速20纳米制程研发工作，台积电将研发单位集中到新竹12厂，并扩大研发团队，包含许多40纳米的前研发团队，可望复制40纳米的成功经验到20纳米制程。
另外为贯彻董事长张忠谋所提倡的低工时目标，台积电也在2011年第1季晋用许多新人，以分担工时和工作，希望能够避免工程师过劳状况。
随着芯片设计下探28纳米，在各个设备部分也需要跟着升级，例如黄光区的机器就十分关键，台积电在黄光区部分的设备，以荷兰半导体设备供货商艾司摩尔(ASML)为主，此区机台也是单一机台中最昂贵的，起价动辄数亿新台币，台积电在此区投入的资本甚巨。
台积电身为晶圆代工领导品牌，在设备方面也多和世界顶级的设备厂商打交道，例如全球最大半导体设备供货商应用材料(Applied Materials)即占有相当比重，在各产线中只要合作状况良好，机器质量无虑，基本上都会采原厂沿用。
台积电对于20纳米制程的研发保密到家，具体措施体现于12厂中相关人员的进出管控，每个人几乎都是门禁卡不离身，从进厂房、搭电梯到吃饭都需经过严密刷卡，希望有效保护公司的智慧财产权。不过研发团队扩大，造成厂房空间相对拥挤，上下班和吃饭时间偶有排队情形。