(Daily Issue)官民合作、美日联手 日本晶圆代工厂Rapidus难关多

Rapidus社长小池淳义（左）和会长东哲郎（右）。Rapidus

在地缘冲突风险升高的情况下，为降低仰赖台积电的风险，日本官方与民间合作，筹组先进制程晶圆制造公司Rapidus，同时美日技术合作研发2纳米以下芯片量产技术，并投入晶圆代工事业。

日本试图重返半导体制造的前段班地位，在台积电、三星电子（Samsung Electronics）、英特尔（Intel）之外，先进制程芯片的制造厂，真的会多出一家Rapidus吗？

Rapidus将引进美国技术与EUV设备

筹组中的Rapidus，在2022年11月11日召开记者会，宣布将在日本生产高效运算（HPC）、AI运算等所使用的2纳米先进制程芯片，预计2025年在日本制作完成，2027年量产，并展开晶圆代工事业。

台积电、三星预计2025年量产2纳米芯片，以此推估，目前制程量产技术只到40纳米的日本，试图在5年内达到与最先进技术差距1~2年的地步。

Rapidus试图透过与IBM等海外企业技术合作，在短期内赶上进度。也将引进极紫外光（EUV）微影设备，这将是引进日本的第一台EUV机台。

Rapidus出资者包括丰田（Toyota）、NTT、Sony、铠侠（Kioxia）、软银（SoftBank）、NEC、电装（Denso）、三菱日联银行（MUFG Bank）等8家日本企业。

其中，三菱日联银行出资3亿日圆，其余7家厂商各出资10亿日圆，另外还有个人股东12人。Rapidus资本额共73.46亿日圆（0.53亿美元）。个人股东之中，包含担任Rapidus会长的东哲郎及社长小池淳义。

会长东哲郎曾任东京威力科创（TEL）社长，任内经常与美国设备厂交涉。社长小池淳义曾任威腾电子（WD）日本子公司社长、日立（Hitachi）与联电合资的12寸晶圆厂Trecenti社长等职。

Rapidus的会长与社长都具备美国经验，适合与美国互动以引进美国技术，同时也熟悉国际半导体竞争。

东哲郎在记者会上指出，联合日厂的方式在半导体业已无法取胜，想成功就必须集结世界的技术。Rapidus的目标，是在特定领域内达到世界第一。

小池淳义在记者会上表示，2纳米技术虽然困难，但在与IBM等先进半导体研发厂商合作下，有机会一口气赶上最先进技术。至于晶圆代工事业，关键在于掌握客户需求，因此将与客户共同设计与开发。

此外，2纳米芯片到2030年代，将在自动驾驶、AI等领域广泛使用，包括Level 5全自动驾驶。参与Rapidus投资的丰田，表态支持下一代半导体在日本建立量产机制，以满足未来的车载芯片需求。

丰田子公司电装，已和丰田合资成立IC设计公司，还投资台积电兴建中的熊本晶圆厂，也投资联电位于日本三重县的晶圆厂。从功率半导体，到16/12纳米芯片，电装都设法稳固供应链，投资Rapidus则补上先进高效运算芯片的拼图。

在政府方面，日本经产省大臣西村康稔宣布，将投入700亿日圆（5亿美元），补助Rapidus在先进制程量产技术的开发。这笔补助金透过日本新能源产业技术总合开发机构（NEDO）的计划来支出。

Rapidus负责量产LSTC 2纳米以下芯片

美日合作先进半导体研究机构Leading-edge Semiconductor Technology Center（LSTC），即将在2022年内于日本成立，并将和Rapidus合作，开发2纳米以下芯片的量产技术。

LSTC的参与者包括IBM、比利时Imec、日本东京大学（University of Tokyo）、产业技术总合研究所（AIST）、理化学研究所（Riken）、东京工业大学（Tokyo Institute of Technology）、东北大学（Tohoku University）、物质材料研究机构（NIMS）等。

因此，成立Rapidus及LSTC的背后不只是日本试图重新振兴半导体的产业策略，同时还具有日本与美国，以及日本与亚洲的广泛合作意义。

西村康稔指出，美日两国合作发展先进半导体量产技术，就是印太经济架构所追求的合作。印太经济架构包含了印度、斐济等14个国家。同时也希望美国与日本能成为半导体关键材料供应链的中心。

此外西村也表明，支持美国公司对日本的投资，尤其在先进技术领域。希望美国也能用同样的方式来协助日厂在美投资高科技。日本希望透过投资与美国高科技产业合作，取得先进半导体在内的重要技术。

Rapidus在5年内达成目标的难关

由此可知，日本试图透过Rapidus与LSTC，取得美国为中心的海外技术，在日本兴建2纳米以下芯片量产产线。对此，日媒报导与评论都表示欢迎，也对于Rapidus与LSTC的豪华阵容有所期待。

据韩媒报导，三星电子也不敢小看日本的新动向，正密切关注中。然而，日本已有10年左右没有投资晶圆制造技术，目前最精细制程只到40纳米，就是瑞萨电子（Renesas）的MCU产线。

台积电推出40纳米制程是在2008年，并预计2025年推出2纳米制程。也就是说，这段路台积电要走17年，而Rapidus试图以5年时间（2022~2027年）一口气追上。

Rapidus背后倚仗的是，已在实验室制作出2纳米芯片的IBM、最先进的技术研究机构Imec等的海外技术支持，再加上日本在半导体设备与材料上的深厚基础。但仍有日媒担心，Rapidus要达成目标还有不少难关。

首先，从Rapidus的资金来看，与晶圆制造大厂投资额相差甚远。Rapidus获各厂投资10亿日圆，银行投资3亿日圆，政府补助700亿日圆，目前共773亿日圆（5.7亿美元）资金。这是Rapidus创建初期的启动资金。

日本政府补贴半导体生产，金额不低，动作也很快。日本政府2021年度预算修正案中，就包含补贴台积电在日本熊本县建厂最高4,760亿日圆（34亿美元）。

台积电熊本厂建厂费用86亿美元，日本政府就补贴约4成，当时美国、欧洲对半导体业的补助案都还没有通过。台积电光2022年的设备与研发支出就达360亿美元。2021年则是344亿美元。

小池淳义表示，并不打算在规模上追赶台积电、三星，要走不同模式，例如开发缩短IC制程时间的设备，生产小量高单价产品。不过Rapidus要以5年时间快速推进到2纳米量产，所需资本绝不会少。

其估计，研究阶段需要2万亿日圆（约143亿美元），量产阶段需要3万亿日圆（约215亿美元）。目前丰田、电装，及曾大手笔购并ARM的软银等厂，各自投资额仅10亿日圆，似乎仍在观望。

据日经（Nikkei）报导，部分厂商只是配合日本经产省要求，并没有成功的信心。

日本官方即使有意大规模投资，但投入长期研发尚未获利的Rapidus，投资风险必然会被质疑。不过目前投资Rapidus的8家日厂中，也有银行参与，未来或许会有高额融资。

其次，除资金之外，人才是否充足也有疑问。由于日厂多年未投资制程技术升级，不少工程师选择往海外发展，造成日本境内人才匮乏。

半导体业的跨国人才竞争相当激烈，日厂很难说能否在5年内聚集足够人员。人才培育必须花费心血，以中长期的眼光来进行。

再者，与人才相关联的则是专利技术。如台积电、三星、英特尔都花费多年累积芯片制造上的专利技术并形成生态系，在5年内要达到类似的水准并不容易。有日媒评论提到，2纳米以下芯片只是手段，要用最先进技术达成何种目的，才是问题所在。

最后，则是市场需求面。最先进芯片是高成本事业，因此必须有使用芯片的客户，有终端产品需要这些芯片，才能形成产业，而非只靠追加投资来存活。

在5年后的2027年，Rapidus若真的量产2纳米芯片，丰田、电装的自动驾驶，NTT的IOWN通讯架构中的光电半导体，Sony的传感器，ARM的数据中心CPU、索思未来（Socionext）的芯片等，以及更多海外潜在客户，对于Rapidus 2纳米芯片的需求，将成为Rapidus能否立足的关键。

责任编辑：朱原弘