日本國産半導體計劃要靠歐美技術填補空白

2022/12/14


      日本半導體企業Rapidus為了實現新一代半導體的日本國産化,正在加快引進美歐的技術。日本在半導體的製造設備等領域具有優勢,但在被稱為「2奈米」的新一代半導體生産方面,缺乏蝕刻微細電路的技術等。將從美國IBM等美歐企業獲取缺乏的技術。半導體具有超過500道工序,量産面臨的課題仍很多。

  

合影的Rapidus社長小池(左2)、美國IBM高級副總裁達里奧·吉爾(中間)等人(13日,東京都內)

     

      日本有很多在半導體製造設備和材料等領域具備較高技術實力的企業。在原材料領域,信越化學工業在成為電路基板的矽晶圓的市佔率上排在世界首位。而在電路製造過程中在基板表面形成膜及加以清洗的製造設備領域,Tokyo Electron具有優勢。

 

      12月13日在東京都內召開記者會的IBM高級副總裁達里奧·吉爾(Dario Gil)表示,「日本具備使計劃取得成功所需的要素」。

 

      另一方面,日本國內的半導體廠商於2010年代停止投資相當於智慧手機等「大腦」的邏輯半導體的尖端技術和生産設備。日本企業要量産新一代半導體,缺乏的技術和經驗很多。

 

 

      要生産新一代半導體,首先必須掌握電路的詳細結構。此前的邏輯半導體的電路結構接近於平面,但電路線寬2奈米(奈米為10億分之1米)的新一代産品進一步邁向微細化,必須改為立體結構。

 

      IBM於2021年在採用新結構的2奈米晶片試製上取得成功。Rapidus將獲得有關這種電路開發的技術授權。同一天參加記者會的Rapidus的社長小池淳義強調稱,「與具備技術的IBM建立了信任關係。能穩步實現(量産)」。

 

      接下來還需要生産層面的技術。12月6日,Rapidus與掌握最新製造技術的比利時研究機構imec就合作達成協定。將獲得微細化不可或缺的「EUV(極紫外)光刻」技術。


 

      現在,日本國內能製造的邏輯半導體僅為約15年前啟動量産的40奈米。作為電子産品的大腦,性能存在不足。台積電和索尼集團等將在日本熊本縣製造的半導體也僅為12奈米,與尖端産品存在數代的差距。

 

      半導體生産具有逾500道工序,在形成微細電路的加工技術等方面,需要「原子級的精度」(達里奧·吉爾)。有能力組裝尖端設備建立生産線和加以高效運營的技術人員等專業人才在日本國內變得短缺。

 

      世界半導體的大型企業也在量産上陷入苦戰。此前曾是邏輯半導體技術領導者的美國英特爾在2010年代後半段在尖端産品製造方面耗費時間,被台積電等超越。現在,與台積電展開競爭的南韓三星電子也未能提高尖端産品的生産效率。

 

      日本接二連三的加快推進尖端半導體的國産化計劃以及與美歐的技術合作,是因為國家和企業強烈意識到地緣政治風險的加劇。

 

      邏輯半導體尖端産品正在形成由台灣掌握其中9成生産的一極集中的格局。美國積極吸引台積電的尖端工廠,也因為考慮到台灣的突發事態,試圖在本國建立生産網。

 

      IBM也缺乏半導體的自主工廠。為了推進超級電腦和量子電腦等的實用化,一直尋找尖端半導體的製造企業。隨著日美兩國政府在打造半導體供應鏈上保持一致步調,IBM開始到日本尋找戰略性合作夥伴。

 

      Rapidus社長小池表示,「(Rapidus)挽回10~20年的落後並非易事」。與美歐企業的合作將成為填補這一空白的關鍵。日本能否重新掌握已失去的尖端技術?重振國産半導體的行動剛剛就緒。

 

      日本經濟新聞(中文版:日經中文網)江口良輔

   

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