日本2奈米半導體量産要跨越3個障礙
2023/09/06
力爭實現最尖端半導體代工的日本Rapidus於9月1日在北海道千歲市舉行了工廠動工儀式。力爭2027年開始量産電路線寬為2奈米(奈米為10億分之1米)的最尖端半導體。要實現量産,必須跨越製造技術開發、獲得國內外客戶、確保總額5萬億日元的鉅額資金這三大障礙。
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出席動工儀式後記者會的Rapidus會長東哲郎(左)與社長小池淳義(9月1日,北海道千歲市) |
Rapidus計劃2024年10月之前完成工廠的廠房建設。搬入生産設備後,2025年4月啟動試製生産線。力爭2027年量産2奈米半導體,將從專注於半導體技術開發的美國IBM獲得2奈米半導體的設計技術。
在動工儀式後舉行的記者會上,Rapidus會長東哲郎表示:「今後是最尖端設備影響所有産業的時代。我們希望製造出能留給後代的好産品」。
量産面臨的課題之一是技術上的障礙。在日本國內工廠,作為電子産品大腦的「運算用半導體」最多只能生産40奈米的通用産品。原因是日本國內企業退出了過去提高半導體整合度的微型化競爭。
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在日本國內沒有尖端産品的量産工廠、技術人員也缺乏的情況下,Rapidus力爭跳躍式地量産屬於下一代的最先進的2奈米半導體。
從極小的2奈米半導體來看,如果沒有支援極紫外(EUV)這一最新技術的光刻設備和周邊設備,就無法加工半導體電路。這些設備在世界上正成為爭奪的目標。
在半導體材料方面,存在與材料廠商聯合開發材料結構和成分配比等的情況。Rapidus也在為確保設備和材料而奔走。東哲郎會長表示:「將擴大與美國科林研發(LamResearch)和荷蘭阿斯麥(ASML)等海外設備廠商的合作,使量産取得成功」。
第二個課題是客戶開拓。在半導體代工領域,台積電(TSMC)擁有全球過半份額。以美國英偉達為首的全球半導體製造商均委託台積電製造。南韓三星電子和美國英特爾也涉足代工。在力爭借助大規模量産實現低成本的投資競爭中,Rapidus面對巨型企業毫無勝算。
Rapidus提出的計劃是專注於高附加值的訂製半導體。少量多品種可以靈活地滿足客戶的需求,但如果不將晶片單價定得高一些,就無法收回開發費用和生産費用的投資。
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Rapidus北海道千歲工廠的建設預定地 |
Rapidus社長小池淳義提出看法稱:「與日本國內主流的通用産品相比,運算用半導體的單價高出10倍」。該公司目前正在與8家出資企業和美國IT大企業等潛在客戶接洽。雖然預計超級電腦和人工智慧(AI)半導體領域會有需求,但要找到願意付出高價與Rapidus合作的客戶並不容易。
最後一個課題是融資。據Rapidus推算,到2025年4月試生産線投産前需要2萬億日元,到2027年量産則總計需要5萬億日元資金。該公司從日本經濟産業省獲得了3300億日元的補助,但計劃進一步向日本政府尋求支援。為了自行籌集資金,還商討實施首次公開募股(IPO)。
南韓和台灣通過向特定企業提供政策支援和集中民間資金,孕育了世界領先的半導體企業。Rapidus能否實現擬定的商業計劃?其成敗將成為日本半導體重振的試金石。
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