翻盤？日本首座2nm晶圓廠定在北海道，或投資5萬億日元！

  ICC訊  近日，由日本8家企業(yè)合資成立的芯片公司Rapidus宣布，選擇北海道千歲市作為先進(jìn)半導(dǎo)體工廠建設(shè)地點，待日本政府批準(zhǔn)計劃和預(yù)算后，將開始詳細(xì)準(zhǔn)備工作。該公司計劃在2025年推出原型線，預(yù)計在2020年代后半期推出量產(chǎn)線。

  或投資5萬億日元

  據(jù)Rapidus小池社長小池敦義介紹，預(yù)計工廠占地面積約為數(shù)十公頃。據(jù)估計，研發(fā)到原型生產(chǎn)需要2萬億日元，量產(chǎn)需要3萬億日元。至于選擇千歲市的原因，他表示是因為半導(dǎo)體生產(chǎn)所必需的豐富的水資源、北海道大學(xué)的人才資源、廣闊的工廠用地，以及太陽能和風(fēng)能等可再生能源的確保前景。

  左：北海道知事、右：Rapidus社長

  Rapidus是由豐田汽車、索尼、日本電信電話、日本電氣、日本電裝、軟銀、鎧俠和三菱日聯(lián)銀行8家日企在2022年合資成立的高端芯片公司。到目前為止，該公司已從日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省獲得了700億日元(合5.14億美元)的補貼。

  去年12月，Rapidus宣布與IBM建立聯(lián)合開發(fā)合作伙伴關(guān)系。根據(jù)該協(xié)議，兩家公司將共同進(jìn)一步開發(fā)IBM突破性的2納米節(jié)點技術(shù)，該技術(shù)將在新的制造基地實施。這座新工廠也將是日本首座2納米晶圓工廠，將生產(chǎn)用于5G通信、量子計算、數(shù)據(jù)中心、自動駕駛汽車和數(shù)字智能城市等領(lǐng)域的先進(jìn)芯片。

  目前，該項目將使用政府補貼的700億日元進(jìn)行。千歲市將作為生產(chǎn)基地，分階段建設(shè)工廠。據(jù)有關(guān)人士介紹，樣線階段員工人數(shù)約為200至300人，之后每年增加100人左右，量產(chǎn)階段約為500至600人。

  據(jù)悉，北海道雖然依賴農(nóng)業(yè)和旅游業(yè)，但近年來一直在努力吸引更多制造商在那里設(shè)廠，宣傳其地震次數(shù)比日本其他地區(qū)少，而且可以獲得水和可再生能源。

  千歲市擁有約 10 萬人口，已經(jīng)擁有由主要制造商經(jīng)營的各種工廠，包括硅晶圓制造商 SUMCO Corp 和汽車零部件制造商 Denso Corp，還有生產(chǎn)汽車傳感器的北海道電裝，開發(fā)、設(shè)計、制造半導(dǎo)體集成電路的三美電機(jī)株式會社等企業(yè)。

  據(jù)北海道政府稱，迄今為止，北海道最大的企業(yè)投資約為2300億日元，如果按計劃進(jìn)行，Rapidus的規(guī)模將超過20倍。

  圖：北海道新聞

  日本半導(dǎo)體追趕2nm

  日本正試圖通過近幾年的努力恢復(fù)其過去在半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)先地位。

  在2021年3月召開的“半導(dǎo)體·數(shù)字化產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略研討會”會議中，日本官方提到了“三步走戰(zhàn)略”，即“挽回”半導(dǎo)體生產(chǎn)能力、“推進(jìn)”新一代半導(dǎo)體研發(fā)、“部署”未來新技術(shù)。

  第一步是確保日本國內(nèi)的半導(dǎo)體生產(chǎn)據(jù)點。邀請全球最大的半導(dǎo)體代工廠臺積電赴日本熊本縣建廠，即是該戰(zhàn)略的第一步。

  第二步是與美國合作研發(fā)最先進(jìn)的邏輯(Logic，用于演算)半導(dǎo)體。日本的目標(biāo)是確立被稱為“Beyond 2nm”的新一代半導(dǎo)體技術(shù)。

  第三步是到2030年研發(fā)出低功耗、可快速處理數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體技術(shù)，同時將量子計算機(jī)應(yīng)用于社會基建。

  目前臺積電確定在日本建廠，Rapidus的2nm規(guī)劃也提上日程。 但回歸現(xiàn)實，盡管Rapidus被寄予厚望，但日本晶圓代工業(yè)務(wù)始終受到牽制。

  雖然日本在半導(dǎo)體材料與設(shè)備占據(jù)優(yōu)勢，背后有信越化學(xué)工業(yè)、SUMCO、JSR、東京電子等老牌企業(yè)，上游產(chǎn)業(yè)鏈布局豐厚。

  不過，日本目前主要的半導(dǎo)體生產(chǎn)線仍在45nm階段，45nm以后為32nm、22nm、16/14nm、10nm、7nm、5nm、3nm、2nm。從45nm到2nm，共跨越了九個代際的微縮化。每發(fā)展一個代際，都需要進(jìn)行多次試錯實驗，甚至失敗是常有的事情。

  比如英特爾在2016年無法順利從14nm過度到10nm，隨后的5年一度卡在了10nm研發(fā)。其次，日本的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)以IDM模式為主，企業(yè)基本采用IDM模式運營，缺乏半導(dǎo)體代工方面的經(jīng)驗。

  此次Rapidus與IBM合作開發(fā)的2nm新廠，雖然是抄近道的一種方式。但日本想要追上落后了數(shù)十年的半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)，或許并不是那么容易。