日本的一次豪赌
Rapidus:日本8大巨头联合出资的新宠儿
2022年8月,一家由丰田汽车、索尼集团等8家日本巨头共同出资成立的半导体企业Rapidus,是近年来的一次产业豪赌。
日本政府拿出了700亿日元补助金,意在实现半导体制造领域中最先端制程2纳米技术的量产化。近二十年来,日本半导体发展缓慢,制造业产线外流、前端工艺制造技术停滞不前,被美国甩在身后,更被韩国、中国台湾反超。日本半导体产业也到了存亡的关键时刻。
日本产业界的几大巨头联手,跳过刚刚实现量产化的世界最先进3纳米技术,直接着手2纳米技术研发,究竟胜算如何?
新秀Rapidus
去年夏天刚刚成立的Rapidus,是日本最先端半导体元件、集成电路等电子元器件的研究、开发、设计、制造中心。
Rapidus企业基本信息
日本各界的保驾护航
除了日本政府在Rapidus成立之初给予的补贴与政策优待,2023年9月Rapidus将在北海道千岁市建造半导体工厂的样品测试产线。
Rapidus在北海道建厂
日本经济产业省也于今年4月25日,宣布对Rapidus追加补贴2600亿日元。加上企业成立初期的各种补贴,Rapidus共获得超过3300亿日元的资金支持。
在北海道就该“非诚勿扰”
Rapidus在北海道建厂,主要目标很明确,就是为了在2027年初,实现Logic半导体2纳米制程产品的量产化。因为前不久IBM刚刚宣布,2纳米制程集成电路的样品实验取得了成功。日本将和IBM合作,共同开发推进2纳米逻辑半导体的量产化。
Rapidus与IBM签署协议
现在,Rapidus已派技术人员前往位于美国纽约州的IBM总部,参与共同开发研究。主要也是为了学习美国最先端半导体超微细加工的极端紫外线光刻技术。
兵马未动、粮草先行
如果说世界半导体晶圆产业正进行着一场没有硝烟的战争,那么半导体设备就是粮草。Rapidus的成立,也伴随着设备“粮草”的全球布局。
本次日本产经省资助的2600亿日元,除了用于建设样品试做产线、网罗天下英才,还有一个巨大开销,就是购买荷兰半导体设备巨头ASML的极紫外光刻机。
垄断全球市场的ASML光刻机
ASML的该产品已经实现了世界行业垄断,1台光刻机造价就高达200亿日元。要知道,22年全年,ASML公司才出产40台,并且其中大部分光刻机都被台积电提前预定,其他企业对极紫外光刻机的争夺更是愈演愈烈。
2022年5月,日本产经省就与ASML最高技术负责人(CTO)Martin van den Brink达成协议,未来几年,ASML将向日本提供稳定的极紫外光刻机设备。
Rapidus的弯道超车
过去二十年的日本半导体,和他们的经济一样停滞不前。曾经辉煌过的日本半导体制造,如今依然停留在40纳米制程,无法前进。
Rapidus发起的挑战,不是站在巨人肩膀上的腾飞;而是将日本半导体从平地拔出,并带其一起飞翔。难度可想而知。
挡在Rapidus面前的两座大山
TSMC和三星
然而,留给Rapidus和日本半导体的时间并不多。如今,挡在Rapidus和日本半导体前面的,是台积电与韩国三星这两个巨无霸。
去年,台积电与三星就已经宣布实现了3纳米制程的量产化。Rapidus是直接跳过3纳米制程技术,从40nm起,直接研发2纳米技术,可想而知其难度之大,时间之紧迫。
Rapidus、台积电、三星
2-3纳米工艺Roadmap
并且台积电与三星也不会躺在3纳米技术量产成功的功劳簿上停滞不前,两大巨头同样在紧锣密鼓地投资开发2纳米技术,相比于宣布2025年2纳米技术量产化的Rapidus,TSMC则计划在2025年实现量产。
这样一来,Rapidus很有可能在最先端制程上再次落后于他人。因此,Rapidus的2纳米技术研发,可以说是一次豪赌,赌上的不仅是日本半导体企业未来30年的运势,更是日本制造常年积累的信誉与品牌。
小结
Rapidus能否后发制人?
Rapidus主场作战,享受到了更多产业链整合的福利。作为日本半导体届的新秀,Rapidus不仅获得了资金支持,更得到了日本半导体设备、材料企业的保驾护航。
半导体先进后端制造所需的技术大多来自日本。东京精密、DISCO拥有世界领先的3D组装技术、切割、研磨技术,IBIDEN与新光电气工业的封装技术也独步世界舞台。
因此,作为前端工程设计制造的Rapidus未来也会整合半导体前后端工程的研发与制造。Rapidus将把IBM的2纳米制程技术(前端工程技术)与3D封装技术融会贯通,配套日本半导体材料、设备企业的技术支持,建立以Rapidus为主的日本半导体最尖端前后端制程的新型半导体产业链。
参考:
ダイヤモンド『TSMCの次、サムソンが日本進出、ラピダス、IBMに続く切札』
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