尽管有着不错的工业底子,而且本土就有佳能、尼康这样的光刻机厂商,日本在半导体制造工艺这条路上,却完全没有跟上世界的发展步伐。因为不甘落后,同时嗅到了未来的些许异样,今年11月,由软银、丰田、电装、索尼、NTT、NEC、铠侠、三菱UFJ银行等财团联合并在日本官方支持下,成立了名为Rapidus的半导体公司。Rapidus的目标是在5年内成功量产2nm,这无疑是一个野心勃勃的目标。
日本2nm工艺弯道超车:2025搞定EUV在上世纪80年代,日本半导体一度成为世界第一,并且给美国厂商极大的压力,但在遭受美国打压之后丧失了领先优势,失去的30年中先进工艺也落伍了,倒是在2nm节点日本回来了。
去年底日本丰田、索尼、瑞萨等8家行业巨头联合成立了Rapidus公司,日本官方给予巨额补贴,希望打造先进的半导体生产线,从当前的45nm工艺弯道超车到2nm工艺。
日前Rapidus公司正式公布了未来的建设规划,将在日本北海道地区建立晶圆厂,2023年9月份开工,2024年6月份完成厂房基础设施,并开始洁净室建设。
2025年4月开始运营一条试验性生产线,并引进EUV光刻机等设备,目标是2027年开始大规模量产2nm工艺——这个进度比台积电、三星及Intel量产2nm节点工艺只晚了1-2年。
不仅要量产2nm工艺,Rapidus公司还计划在2030年代实现每年1万亿日元的营收,约合人民币510亿或者72亿美元。
不过这个规模相比台积电还是差很远,该公司2022年的营收就有700多亿美元,其中7nm及5nm先进工艺就占了近一半的营收。
将于2025年试产2nm芯片日本政府支持的芯片制造商 Rapidus 计划在2025年上半年之前建立一条用于尖端2nm半导体的原型生产线。
这条2nm半导体试产线第一个原型将在2025年完成建造,然后将在“20年代后期”开始大规模量产,以尽快追上台积电等世界级半导体厂商的步伐,而后者计划将于2025年量产2nm制程工艺。
Rapidus计划在今年3月前正式决定2nm产线原型设施的选址,预计该设施还将处理后续的大规模量产工作。小池表示,该地点需要稳定的水电基础设施,以及“轻松吸引国内外人才”的能力。
所制造的2nm芯片——预计将用于人工智能和超级计算——这将带来更多技术挑战,2nm量产所需要的技术难度相比现有技术大大提高,这在很大程度上是因为它需要与前几代产品完全不同的架构,例如台积电制造的12至28nm芯片日本的新工厂将于2024年投产。
小池估计Rapidus需要投资2万亿日元(150亿美元)才能使新技术落地,另外还要投资3万亿日元用于大规模生产设施。
尖端芯片的电路越精细、复杂,从设计到量产所需要的时间就越长。将调整对用户企业提供设计支援的体制和量产工序,以缩短量产所需要的时间。利用较短的交货时间将自己与台积电和三星电子区分开来,而后者在数量上具有压倒性优势。Rapidus将来“以仅量产尖端产品的体制为目标,建立高收益商业模式”。