劉德音為美國加州大學柏克萊分校電機暨電腦資訊博士，經歷世大積體電路總經理、台積電南廠區副總經理、先進技術事業資深副總經理、營運資深副總經理、共同營運長、共同執行長等職位。更是在共同營運長期間，與時任台積電資深副總蔣尚義、魏哲家，在6個月內輪調研發、生產及客戶3大重要單位，劉德音也負責台積電首座12吋晶圓廠的興建任務，並在張忠謀2009年回鍋擔任執行長之際，對市場說明有疑慮的40奈米製程進度，獲得張忠謀賞識。
據報導指稱，張忠謀認為，劉德音性格內斂，適合替台積電決策把最後一關，與決策快速、適合領導公司業務的魏哲家有很高的互補性，讓魏哲家在領導公司的同時，能與台積電董事會做出良好溝通。
劉魏兩人接掌台積電後並非一帆風順，2018年8月發生電腦中毒事件，2019年1月發生光阻劑異常事件，當季認列相關損失61 億元，為電腦中毒事件損失金額的2.35倍。更大的挑戰在於，2018年美中貿易戰爆發後，大客戶華為於2019年遭到美國實體清單制裁，外界原先擔憂華為所造成的營收空缺會打擊台積電，不過在蘋果、聯發科、高通、輝達、AMD等客戶迅速補上缺口，台積電順利度過難關。
台積電能獲得客戶的信任，這點就得歸功於先進製程所提供的市場競爭優勢。張忠謀曾在2016年在台積電股東會上指出，7奈米製程是個相當重要的戰爭，主要對手是三星，聯電、格羅方德等競爭對手也還未退出先進製程競爭行列，當時誰勝誰負還很難得知。2018年交棒後，格羅方德、聯電則是先後放棄競爭先進製程，劉魏兩人完成7奈米製程的推動計畫，這也是台積電首度領先競爭對手，推出最先進製程的時刻。
台積電7奈米製程更在之後首度採用極紫外光微影技術（EUV）生產晶片，從此拉開了與三星的技術競爭差距，英特爾當時還卡在製程問題，直到多年後才想辦法急起直追。台積電在2020年推出5奈米製程，2023年量產3奈米製程，預計在2奈米導入奈米片（nanosheet）技術，預計2025年量產，台積電也正式從鰭式場效電晶體（FinFET）跨入環繞閘極(GAA) 時代。
雖然在先進製程的優異表現，獲得客戶信賴，但這也讓台積電在新冠疫情爆發後，由於全球供應鏈斷鏈，加上遠端需求推升消費電子的買氣爆棚，台灣在當時疫情表現又屬於全球優等生，訂單紛紛湧入台廠，更在2021年各國政府為了取得台積電等晶圓代工廠的晶片產能，透過台灣政府與其溝通，甚至希望台積電等廠商可以前往當地設廠，一度引發「去台化」的猜想，但是劉德音數度表示，台積電一向深耕台灣，未來會持續在台灣設廠。
早在2019年，劉德音就透露，有美國官員關切台積電是否有機會在美國投資，當時由於補助相關的討論仍未到位，所以遲遲未有下文，直到2020年5月，台積電正式宣佈前往美國亞利桑那州投資設廠，成為台積電在全球布局的開端。
台積電亞利桑那州如今已經要興建到第三座晶圓廠，預計最先進的2奈米製程將在2030年前生產；日本熊本一廠已經在今年量產，預計興建的第二座先晶圓廠，預計2027年量產；德國德勒斯登廠今年第四季動工，2027年量產；中國南京16廠持續擴充28奈米產能。
台積電持續擴大在全球布局，張忠謀雖然強調，在台灣生產才是台積電最大競爭優勢，不過，張忠謀也回應，劉魏兩人做的事情是目前需要的事，中間沒有任何衝突，他說明全球化分工是應該要做的理想做法，雖然現在各國趨勢是要自給自足，但還是要及時提醒，否則會發展到相當可怕的狀況。
此外，台積電美國廠時不時傳出有本地員工與台積電的文化水土不服，劉德音就曾表示，公司不要求美國廠員工做事方法一樣，但是要遵守台積電的核心價值，「若不願意值班，就不要來參加這個產業，這個產業不是靠有高薪，而是要真的有興趣」。
面對美中博弈，《經濟學人》2021年指出，半導體產業成為全球經濟競爭的中心，如同20世紀石油重要運輸通道「荷姆茲海峽」，21世紀將由南韓、台灣所生產的晶片，成為如同石油般全球經濟命脈的關鍵。甚至還有「矽盾」稱呼台灣，認為在半導體產業保護下，可以阻擋中國犯台的動力。
劉德音在2023年6月法說提及，如果美中都認為他們不能沒有台積電，那台積電以及台灣的半導體產業，就能在穩定雙方在之間的緊張關係，扮演重要角色。劉德音也在2023年接受《紐時》專訪回應，他不認同「矽盾」的說法，認為中國不會因為半導體而決定要不要入侵台灣，這一切都取決於美中，想要維持怎樣的現狀。
劉德音則是在2023年12月19日，透過台積電發出的新聞稿，宣布將於今年股東會上後退休，市場傳言滿天飛，根據《今周刊》報導，劉德音想要退休的原因，主要是過去幾年來負責在國際上與各國政府、客戶協調，許多貴賓他都必須親自接待，加上台積電是專業經理人制度，之後還要推動台積電的ESG制度，劉德音已經70歲了，感覺到疲累所以決定退休。
劉德音預計會在股東會上發表退休感言，市場也期待由魏哲家帶領的團隊，會如何加強台積電在半導體領域的布局，包括先進製程，以及如今AI浪潮下，不斷擴產仍供不應求的先進封裝CoWoS產能，甚至是在台灣五缺問題下，如何應對，都是新團隊要面對的挑戰。
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