“日之丸半導(dǎo)體”能否起死回生？

20世紀(jì)80年代，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)稱霸全球，占據(jù)了全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的絕大部分。

當(dāng)時(shí)美國(guó)在30%的范圍內(nèi)，亞洲國(guó)家只有百分之幾。80年代中期，DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）市場(chǎng)排名前五的分別是NEC（第1）、日立（第2）、東芝（第3）、富士通（第4）、三菱電機(jī)（第5）被壟斷一家日本公司。許多日本人稱它們?yōu)椤叭罩璋雽?dǎo)體”，并以它們作為日本強(qiáng)大經(jīng)濟(jì)的象征而自豪。

但“日之丸半導(dǎo)體”實(shí)力過(guò)強(qiáng)導(dǎo)致與美國(guó)發(fā)生貿(mào)易摩擦，日美半導(dǎo)體協(xié)定導(dǎo)致增長(zhǎng)受阻，最終“日之丸半導(dǎo)體”走了下坡路。2021年半導(dǎo)體全球市場(chǎng)份額第一是美國(guó)54%，第二是韓國(guó)22%，第三中國(guó)臺(tái)灣9%，第四歐洲和日本6%，第六位是中國(guó)大陸，占 4%（來(lái)源：美國(guó)市場(chǎng)研究公司 IC Insights）。

如果這種趨勢(shì)持續(xù)下去，未來(lái)日本的市場(chǎng)份額將下降到接近0%。

縱觀世界半導(dǎo)體形勢(shì)，中美兩國(guó)正處于一場(chǎng)關(guān)乎國(guó)家命運(yùn)的半導(dǎo)體大戰(zhàn)中。美國(guó)正以7萬(wàn)億日元的補(bǔ)貼支持國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體工廠建設(shè)，力爭(zhēng)在對(duì)國(guó)家安全至關(guān)重要的尖端半導(dǎo)體技術(shù)上引領(lǐng)世界。另一方面，中國(guó)也在全力加速半導(dǎo)體技術(shù)開發(fā)。

“在美國(guó)和中國(guó)之間斡旋”，是“日本應(yīng)該做的”。但爾必達(dá)的失敗也導(dǎo)致了日本政府和企業(yè)的不情愿。

1999年，爾必達(dá)合并了在與韓國(guó)廠商的低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)中落敗的NEC和日立的DRAM業(yè)務(wù)，隨后又在2003年合并了三菱電機(jī)的DRAM業(yè)務(wù)。爾必達(dá)在2012年破產(chǎn)，2013年被美光科技收購(gòu)。破產(chǎn)的原因據(jù)說(shuō)是資金不足。順便一提，爾必達(dá)在希臘語(yǔ)中是“希望”的意思。

在此背景下，2021 年 5 月 21 日，在自民黨議員半導(dǎo)體戰(zhàn)略推進(jìn)聯(lián)盟第一次會(huì)議上，自民黨總裁甘利明在會(huì)議伊始就表示，“為了日本，半導(dǎo)體戰(zhàn)略將是一場(chǎng)決定民族未來(lái)命運(yùn)的戰(zhàn)役。”此后，日本半導(dǎo)體的形勢(shì)發(fā)生了巨大變化。

按時(shí)間順序的主要活動(dòng)如下。

2021年10 月15日，臺(tái)積電宣布在日本建設(shè)第一家新工廠的政策，目標(biāo)是在 2024 年開始運(yùn)營(yíng)。

2021年11月15日，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省“半導(dǎo)體和數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略審議會(huì)”公布了《日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)振興基本戰(zhàn)略》。在該戰(zhàn)略中，從現(xiàn)在到 2030 年代的支持措施是緊急加強(qiáng) IoT（物聯(lián)網(wǎng)）的半導(dǎo)體生產(chǎn)基地：（步驟1）通過(guò)日美合作的下一代半導(dǎo)體技術(shù)基地；（步驟2）和全球合作 顯示了政府在未來(lái)技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的三個(gè)階段；（步驟3）進(jìn)行基本戰(zhàn)略。（稍后將描述該策略的細(xì)節(jié)。）

2021 年 12 月 6 日，《促進(jìn)開發(fā)、供應(yīng)和引進(jìn)特定先進(jìn)信息和通信技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)法》（以下簡(jiǎn)稱“5G 促進(jìn)法”）和國(guó)家研究發(fā)展局新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)組織法（以下簡(jiǎn)稱 NEDO 法）進(jìn)行了部分修改。在建立生產(chǎn)設(shè)備開發(fā)和高性能半導(dǎo)體生產(chǎn)等計(jì)劃審批制度后，計(jì)劃實(shí)施所需的資金將從NEDO（新能源和工業(yè)技術(shù)開發(fā)組織）設(shè)立的基金中補(bǔ)貼。

2022年8月10日，八家主要公司投資，旨在開發(fā)和量產(chǎn)2納米最先進(jìn)的邏輯半導(dǎo)體。順便說(shuō)一下，Rapidus 在拉丁語(yǔ)中的意思是“速度”。

如上所述，“日之丸半導(dǎo)體”復(fù)興的體制和準(zhǔn)備工作已經(jīng)確立。

關(guān)于財(cái)政支持，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣萩生田浩一于2021年12月20日在參議院經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)委員會(huì)表示，公共和民間部門將投資超過(guò)1.4萬(wàn)億日元。不過(guò)，與美國(guó)相比，日本提供的援助數(shù)額實(shí)在是太少了。臺(tái)積電在過(guò)去幾年平均投資 300 億美元至 400 億美元（3.93 萬(wàn)億至 5.24 萬(wàn)億日元）。未來(lái)，日本政府的財(cái)政支持會(huì)增加多少，持續(xù)多久，值得關(guān)注。

本文從日之丸半導(dǎo)體能否起死回生的角度，對(duì)相關(guān)事宜進(jìn)行歸納。

支持半導(dǎo)體行業(yè)的立法

本節(jié)基于日本內(nèi)閣委員會(huì)研究室 Shigeshi Kakinuma，“日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)：半導(dǎo)體支持法、經(jīng)濟(jì)安全促進(jìn)法等下的復(fù)興之路”。

新資本主義實(shí)現(xiàn)委員會(huì)（主席：首相岸田文雄）于 2021 年 11 月 8 日召開，“緊急提案：新資本主義開辟未來(lái)及其啟動(dòng) ”（以下簡(jiǎn)稱“緊急提案”）中提到：“日本高度依賴先進(jìn)半導(dǎo)體的進(jìn)口，不具備先進(jìn)半導(dǎo)體的制造能力。一家在尖端半導(dǎo)體代工制造中占有最高份額的中國(guó)臺(tái)灣公司進(jìn)入日本，有望提高日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的不可或缺性和自主性，并對(duì)國(guó)家安全做出重大貢獻(xiàn)。我們將在多年內(nèi)支持此類先進(jìn)半導(dǎo)體的國(guó)內(nèi)布局，迅速推進(jìn)必要的系統(tǒng)開發(fā)，并建立強(qiáng)大的供應(yīng)鏈?！?/p>對(duì)此，2021 年 12 月 6 日，第 207 屆國(guó)會(huì)（臨時(shí)會(huì)議）制定了《5G 法推進(jìn)法和 NEDO 法的部分修改法》。在建立生產(chǎn)設(shè)備開發(fā)和高性能半導(dǎo)體生產(chǎn)等計(jì)劃認(rèn)證制度后，計(jì)劃實(shí)施所需資金的補(bǔ)貼將從 NEDO 設(shè)立的基金中提供（補(bǔ)貼率高達(dá) 20%），同時(shí)其他支持計(jì)劃已經(jīng)建立。為設(shè)立該基金，2021財(cái)年追加預(yù)算中納入了6170億日元。

在參議院經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)委員會(huì)（2021 年 12 月 20 日）上，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣萩生田就該支援計(jì)劃的意義發(fā)表了以下聲明。

“目前，日本只能生產(chǎn) 40 納米以下的邏輯半導(dǎo)體，但我們將利用這項(xiàng)法律建立的新支持框架來(lái)獲得尖端半導(dǎo)體的制造能力，這是一個(gè)缺失的部分。通過(guò)這樣做，我們希望建立一個(gè)系統(tǒng)，根據(jù)國(guó)內(nèi)制造業(yè)的需求穩(wěn)定供應(yīng)半導(dǎo)體。這是半導(dǎo)體行業(yè)復(fù)興的第一步。”

此外，《緊急提案》指出，“為促進(jìn)供應(yīng)鏈中重要技術(shù)和商品生產(chǎn)供應(yīng)能力等國(guó)內(nèi)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)基地的保障，將提供中長(zhǎng)期資金支持。同時(shí)關(guān)注主要國(guó)家的趨勢(shì)。我們將考慮應(yīng)該如何提供支持，包括確保這些事情的框架，并旨在盡快建立它?！?/p>對(duì)此，在《經(jīng)濟(jì)安全促進(jìn)法》的方案中，

(1) 根據(jù)內(nèi)閣總理大臣制定的特定重要材料基本方針，通過(guò)政令指定特定重要材料（半導(dǎo)體等）。

(2)商品部長(zhǎng)制定每種商品的政策，根據(jù)這些政策對(duì)經(jīng)營(yíng)者的計(jì)劃進(jìn)行認(rèn)證，并通過(guò)資金等方式向經(jīng)營(yíng)者提供廣泛的支持。

經(jīng)濟(jì)安全擔(dān)當(dāng)大臣小林隆之（時(shí)任）在眾議院經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)委員會(huì)內(nèi)閣委員會(huì)（2022 年 4 月 26 日）上提議創(chuàng)建基金?！胺ò竿ㄟ^(guò)后，我們希望盡快將其指定為特定重要商品，并與相關(guān)部門和機(jī)構(gòu)合作進(jìn)行討論，以便我們獲得支持所需的財(cái)政資源。”

日本政府的基本方針和現(xiàn)狀

(1) 復(fù)興的基本戰(zhàn)略

2021 年 11 月 15 日，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省“半導(dǎo)體和數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略審查委員會(huì)”在“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展緊急強(qiáng)化方案”中公布了日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)復(fù)興的基本戰(zhàn)略。

基本戰(zhàn)略指出，到2030年代的支持措施將分以下三個(gè)階段實(shí)施。

第一階段：緊急加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)半導(dǎo)體生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施（步驟：1）

第二階段：通過(guò)日美合作的下一代半導(dǎo)體技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施（步驟：2）

第三階段：通過(guò)全球合作的未來(lái)技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施（步驟：3）

關(guān)于這一戰(zhàn)略，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣萩生田于2021年12月20日在參議院經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)委員會(huì)上表示：

“我們正在考慮三個(gè)步驟。首先，作為第一步，我們將努力改善國(guó)內(nèi)制造基地，以獲得先進(jìn)半導(dǎo)體的制造能力，這是日本所缺少的一塊。另外，這個(gè)法案是定位在建立新機(jī)制后盡快實(shí)施。此外，我們將及時(shí)支持微電子、功率半導(dǎo)體等制造業(yè)不可或缺的半導(dǎo)體制造基地設(shè)備改造。我們的目標(biāo)是在未來(lái)引領(lǐng)世界半導(dǎo)體制造技術(shù)，我們還將挑戰(zhàn)研發(fā)尚未投入實(shí)際應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)。”

“換句話說(shuō)，作為第二步，我們將通過(guò)國(guó)際合作促進(jìn)下一代半導(dǎo)體制造技術(shù)的開發(fā)，預(yù)計(jì)這些技術(shù)將在 2025 年后投入實(shí)際使用。在這次的補(bǔ)充預(yù)算案中，我們將把 7740 億日元作為這些政策的一攬子計(jì)劃，我們將在公共和私營(yíng)部門投資超過(guò) 1.4 萬(wàn)億日元?！?/p>“除了建立先進(jìn)半導(dǎo)體的制造基地外，我還想通過(guò)世界領(lǐng)先的研發(fā)工作，從而帶動(dòng)日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的復(fù)興?！?/p>（2）現(xiàn)狀

第一步，推進(jìn)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)基地的確保。

將建立一個(gè)法律框架，使擁有尖端半導(dǎo)體技術(shù)的外國(guó)公司能夠在日本建廠，并將提供數(shù)年的支持。為此，2021 年 12 月 6 日制定了《5G 法促進(jìn)法和 NEDO 法的部分修改法》。2022年6月17日，全球最大的半導(dǎo)體合約制造公司（晶圓代工）臺(tái)積電將遷往日本，以發(fā)展國(guó)內(nèi)制造基地以獲得先進(jìn)的半導(dǎo)體制造能力。臺(tái)積電與索尼集團(tuán)、電裝共同投資的JASM（Japan Advanced Semiconductor Manufacturing）正在熊本縣菊代町興建新廠，計(jì)劃投產(chǎn)邏輯半導(dǎo)體。日本政府決定提供4760億日元支持熊本縣在建工廠。

就半導(dǎo)體總銷售額而言，臺(tái)積電是第三大半導(dǎo)體制造商，僅次于英特爾和韓國(guó)三星電子。市值約為60萬(wàn)億日元，幾乎是日本豐田汽車公司的兩倍。臺(tái)積電的半導(dǎo)體工廠生產(chǎn)電路線寬為22至28納米的邏輯半導(dǎo)體。

臺(tái)積電于2021年3月成立臺(tái)積電日本3DIC研發(fā)中心（筑波）。目的是與日本材料/半導(dǎo)體制造設(shè)備制造商、研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)合作進(jìn)行尖端 3D IC 安裝的研究和開發(fā)，因?yàn)榘?3D 安裝在內(nèi)的后處理變得越來(lái)越重要。

此外，日刊工業(yè)新聞2023年3月24日?qǐng)?bào)道稱，臺(tái)積電已經(jīng)開始協(xié)調(diào)在日本熊本縣菊代町附近建設(shè)第二家工廠。預(yù)計(jì)總投資將超過(guò)1萬(wàn)億日元。

除臺(tái)積電外，2022 年 7 月，鎧俠與西部數(shù)據(jù)的合資企業(yè)將獲得最高約 929 億日元的獎(jiǎng)勵(lì)，2022 年 9 月，美光科技將獲得最高約 465 億日元的獎(jiǎng)勵(lì)。日本政府旨在確保制造基地的第一步正在逐步取得進(jìn)展。

第二步，日美將合作支持微型化等下一代半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展。

2022 年 5 月 4 日，萩生田大臣與美國(guó)商務(wù)部長(zhǎng)吉娜·萊蒙德舉行了首屆日美商工伙伴關(guān)系（JUCIP）部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議。在會(huì)議上，他們就旨在開發(fā)下一代半導(dǎo)體技術(shù)的第二步“半導(dǎo)體合作基本原則”達(dá)成一致。半導(dǎo)體合作基本原則的概要如下。

雙邊半導(dǎo)體供應(yīng)鏈合作將按照以下基本原則開展：

(1) 基于公開市場(chǎng)、透明和自由貿(mào)易，

(2) 分享日本、美國(guó)及志同道合的國(guó)家和地區(qū)加強(qiáng)供應(yīng)鏈韌性的目的；

(3)相互認(rèn)同，相得益彰。

特別是，兩國(guó)將在加強(qiáng)半導(dǎo)體制造能力、促進(jìn)勞動(dòng)力發(fā)展、提高透明度、協(xié)調(diào)半導(dǎo)體短缺應(yīng)急響應(yīng)以及加強(qiáng)研發(fā)合作等方面開展合作。

2022 年 11 月 11 日，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省 (METI) 期待日美基于《半導(dǎo)體合作基本原則》實(shí)施聯(lián)合研究，成立了日本國(guó)家半導(dǎo)體技術(shù)中心 (NSTC) ，先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)研究協(xié)會(huì)。技術(shù)中心（LSTC）和Rapidus在新聞發(fā)布會(huì)上宣布，他們將著手于下一代半導(dǎo)體項(xiàng)目。

新聞稿透露了下一代半導(dǎo)體項(xiàng)目的研發(fā)基地和量產(chǎn)制造基地。

(a) 技術(shù)研究協(xié)會(huì)前沿半導(dǎo)體技術(shù)中心（LSTC）

(1) 2022年12月19日，前沿半導(dǎo)體技術(shù)中心（LSTC）成立，作為實(shí)現(xiàn)下一代半導(dǎo)體量產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)基地。

(2) 與包括美國(guó)NSTC在內(nèi)的海外相關(guān)機(jī)構(gòu)合作，在日本和海外建立開放的研發(fā)平臺(tái)，縮短TAT（time from start to finish of production）實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)下一代半導(dǎo)體，開發(fā)和實(shí)施與 2納米 及更小半導(dǎo)體相關(guān)的技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目。

(3) 國(guó)家研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)和產(chǎn)業(yè)界將共同努力，加強(qiáng)日本全國(guó)半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。參與機(jī)構(gòu)：理化學(xué)研究所材料科學(xué)研究所、東北大學(xué)產(chǎn)業(yè)綜合技術(shù)研究所、筑波大學(xué)、東京大學(xué)、東京工業(yè)大學(xué)、校際綜合研究所高能加速器研究機(jī)構(gòu)、Rapidus。

(b) Rapidus

Rapidus 成立于 2022 年 8 月，旨在成為日本版的尖端半導(dǎo)體代工廠（合同制造公司）。包括豐田和 NTT 在內(nèi)的八家私營(yíng)公司將在政府支持下投資該項(xiàng)目。計(jì)劃基于IBM 2納米代工藝技術(shù)開發(fā)“Rapidus版”制造技術(shù)，2025年開始邏輯半導(dǎo)體試（試）產(chǎn)，2027年量產(chǎn)。

據(jù)稱，Rapidus 版本的生產(chǎn)技術(shù)主要集中在兩個(gè)領(lǐng)域：預(yù)計(jì)需求會(huì)增長(zhǎng)的“高性能計(jì)算（HPC）”和預(yù)計(jì)未來(lái)的“超低功耗（超低功耗）”的智能手機(jī)。

投資企業(yè)（投資額）為鎧俠（10億日元）、索尼集團(tuán)（10億日元）、軟銀（10億日元）、電裝（10億日元）、豐田汽車（10億日元）、NEC（10億日元）日元）、日本電報(bào)電話公司（NTT）（10 億日元）和三菱日聯(lián)銀行（3 億日元）。

如上所述，2022年11月，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省在“加強(qiáng)后5G信息通信系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的研究開發(fā)項(xiàng)目”中的“研究開發(fā)項(xiàng)目2開發(fā)先進(jìn)半導(dǎo)體制造技術(shù)”征集參與者，并被選中。經(jīng)評(píng)審委員會(huì)審查，決定采用利必達(dá)。

與此同時(shí)，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省目前正通過(guò) NEDO 基金資助 700 億日元，作為該公司的“后 5G 信息通信系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施強(qiáng)化研究和開發(fā)項(xiàng)目”。

Rapidus 的主要活動(dòng)如下所述。

a. 與比利時(shí)研究機(jī)構(gòu)的合作

2022年12月6日，Rapidus與比利時(shí)國(guó)際半導(dǎo)體研究所imec簽署諒解備忘錄，就尖端半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期可持續(xù)的合作。Rapidus社長(zhǎng)小池敦義表示，“一國(guó)獨(dú)力的時(shí)代已經(jīng)結(jié)束”。通過(guò)與 Imec 合作，重要的是推進(jìn)研究，包括先進(jìn)技術(shù)的未來(lái)應(yīng)用，特別是在下一代半導(dǎo)體制造不可或缺的 EUV（極紫外）曝光技術(shù)等領(lǐng)域。Imec 總裁兼首席執(zhí)行官 Luc van den Hove 評(píng)價(jià)日本的半導(dǎo)體價(jià)值鏈“在材料和設(shè)備開發(fā)和制造方面具有獨(dú)特的能力”。

“我們將匯集Imec的研發(fā)和日本制造各自的優(yōu)勢(shì)，以最大限度地發(fā)展半導(dǎo)體，”小池敦義表示。面向下一代半導(dǎo)體設(shè)計(jì)制造基地的建設(shè)，Rapidus稱未來(lái)將考慮具體的合作內(nèi)容，如半導(dǎo)體尖端工藝的建設(shè)、人力資源的開發(fā)、派遣等。

b. 與 IBM 結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟，共同開發(fā)先進(jìn)的 2納米半導(dǎo)體

2022 年 12 月 13 日，Rapidus 和 IBM 宣布結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟，共同開發(fā)先進(jìn)的 2納米 半導(dǎo)體。兩家公司已同意共同研發(fā)尖端半導(dǎo)體，IBM 將與 Rapidus 合作培訓(xùn)工程師和開發(fā)銷售目的地。

半導(dǎo)體是經(jīng)濟(jì)安全最重要的產(chǎn)品，但尖端產(chǎn)品無(wú)法在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。據(jù)說(shuō)通過(guò)與美國(guó)和歐洲的合作，補(bǔ)充日本沒有的技術(shù)，如精細(xì)電路的形成，將有可能在國(guó)內(nèi)量產(chǎn)。Rapidus 將提供邏輯半導(dǎo)體技術(shù)，這是電子設(shè)備的“大腦”。

為電路線寬為2納米的產(chǎn)品購(gòu)買技術(shù)許可，該產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)在國(guó)際上尚未確立。盡管 IBM 在 2015 年退出了半導(dǎo)體生產(chǎn)，但它仍在繼續(xù)研發(fā)并成功制作了 2納米 產(chǎn)品的原型。工程師還將被派往 IBM 發(fā)揮核心作用的美國(guó)研究機(jī)構(gòu)。合同費(fèi)用尚未披露。

日本缺乏大規(guī)模生產(chǎn)尖端產(chǎn)品所必需的技術(shù)和訣竅，例如電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。Rapidus還同意與比利時(shí)一家研究機(jī)構(gòu)合作，從美國(guó)和歐洲的友好國(guó)家引進(jìn)技術(shù)，使半導(dǎo)體能夠在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。如果能夠量產(chǎn)，有望用于超級(jí)計(jì)算機(jī)和人工智能（AI）。

c. 在北海道千歲市建設(shè)新工廠

2023年2月28日，Rapidus宣布將在北海道千歲建設(shè)新工廠。他還宣布將于 2025 年開始原型制作，目標(biāo)是在 2020 年代后半期實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。Rapidus社長(zhǎng)小池敦義表示，預(yù)計(jì)研發(fā)到原型階段需要2萬(wàn)億日元，量產(chǎn)需要3萬(wàn)億日元。

據(jù)稱，2023 年 4 月 7 日，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省已進(jìn)入最終調(diào)整階段，將向正在千歲市建設(shè)下一代半導(dǎo)體工廠的 Rapidus 追加 3000 億日元的補(bǔ)貼。公司將支持計(jì)劃于2025年投產(chǎn)的試產(chǎn)線的開發(fā)，支持開發(fā)。目前通過(guò)NEDO的基金補(bǔ)貼700億日元，補(bǔ)貼金額還會(huì)增加。預(yù)計(jì)增加的金額將用于即將開工建設(shè)的工廠的部分建設(shè)成本。

分析師對(duì)Rapidus分析

分析師集團(tuán) Isaiah Research 副總裁 Lucy Chen 的采訪時(shí)表示，“大規(guī)模生產(chǎn)在技術(shù)上是可行的，但對(duì)于是否有可能提高產(chǎn)量和生產(chǎn)率并達(dá)到可以產(chǎn)生利潤(rùn)的水平，仍然存在疑問?！?/p>(1) 為什么2納米半導(dǎo)體可以量產(chǎn)

這得益于IBM（美國(guó)）和imec（比利時(shí)）強(qiáng)大的技術(shù)支持，以及日本在半導(dǎo)體材料和設(shè)備方面的實(shí)力。在這些公司的支持下，2納米半導(dǎo)體的量產(chǎn)成為可能。

(2) 量產(chǎn)難以實(shí)現(xiàn)盈利的原因

主要有以下三個(gè)原因：缺乏先進(jìn)半導(dǎo)體量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、缺乏資金、無(wú)法確保需要先進(jìn)半導(dǎo)體的客戶。

Rapidus 沒有大規(guī)模生產(chǎn) 2納米半導(dǎo)體的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于Rapidus來(lái)說(shuō)，即使很容易獲得2納米半導(dǎo)體量產(chǎn)所需的半導(dǎo)體設(shè)備和材料，也需要工藝整合（以不沖突的方式將制造工藝和制造結(jié)合起來(lái)）以獲得一定的規(guī)模經(jīng)濟(jì)為提高生產(chǎn)率而調(diào)整、提高生產(chǎn)率等問題很多。

日本公司目前最先進(jìn)的半導(dǎo)體是瑞薩電子的40納米。開發(fā) 10 納米及以后的半導(dǎo)體需要制造晶體管（例如 FinFET 和 GAA）的經(jīng)驗(yàn)。這兩種技術(shù)都是控制漏電流和能量損耗的關(guān)鍵，沒有它們就很難量產(chǎn)高良率和高性能的2納米半導(dǎo)體。

以臺(tái)積電的3納米半導(dǎo)體為例，2022年下半年開始量產(chǎn)時(shí)，將以40%-50%的低良率開始。臺(tái)積電可能至少需要 2023 年下半年才能將收益率提高到更有利可圖的 75%及以上。以韓國(guó)三星電子為例，截至2023年2月，該公司3納米代半導(dǎo)體的良率預(yù)計(jì)為20%-30%，低于臺(tái)積電。

高效生產(chǎn)需要時(shí)間。即便是像這兩家走在半導(dǎo)體尖端前沿的公司，3納米代半導(dǎo)體的良率提升也至少需要一到兩年的時(shí)間，Rapidus的2納米半導(dǎo)體就更不用說(shuō)了。

對(duì)于 Rapidus 而言，獲得 GAA 或 FinFET 量產(chǎn)技術(shù)訣竅非常重要。進(jìn)行小型化不可避免地會(huì)出現(xiàn)問題，為了解決這些問題，晶體管（半導(dǎo)體器件）的形狀也發(fā)生了變化。平面型到28/22納米，16納米以后是FinFET，2納米以后是GAA。為了實(shí)現(xiàn)GAA，英特爾、三星和臺(tái)積電都在進(jìn)行巨額投資。三星已經(jīng)提前開始量產(chǎn)GAA，但似乎良品率偏低，還沒有走上正軌。臺(tái)積電似乎在3納米一代仍采用FinFET，但最近宣布從2納米一代開始將采用GAA。

2納米制程量產(chǎn)資金不足日本政府正在補(bǔ)貼 Rapidus 的 2納米半導(dǎo)體，進(jìn)一步的投資將是一個(gè)推動(dòng)力。

不過(guò)，相對(duì)于臺(tái)積電每年的投入，日本政府的出資仍然微不足道。2022年11月，日本政府宣布向Rapidus出資700億日元。雖然數(shù)額很大，但考慮到臺(tái)積電過(guò)去幾年每年的資本投資平均為300億至400億美元（以131日元兌1美元的匯率計(jì)算為3.93萬(wàn)億至5.24萬(wàn)億日元）。日本政府的投資也是很小規(guī)模。

展望未來(lái)，重點(diǎn)將放在政府對(duì)Rapidus的投資將增加多少以及將持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間。2月2日，Rapidus董事長(zhǎng)Tetsuro Azuma在接受采訪時(shí)表示，公司下半年計(jì)劃投產(chǎn)的生產(chǎn)線將需要約7萬(wàn)億日元的投資2020年代。

確保需要先進(jìn)半導(dǎo)體的客戶的不確定性。目前，日本很少有使用 2納米半導(dǎo)體的最終產(chǎn)品。為了可靠地捕捉需求，除了努力“在與客戶合作設(shè)想最終產(chǎn)品的同時(shí)促進(jìn)開發(fā)”之外，還將測(cè)試Rapidus營(yíng)銷和定價(jià)策略等綜合管理能力。

Isaiah Research 的上述分析可以概括為：“它可以制造，但不能盈利?！边@與“爾必達(dá)的失敗”是一樣的。

總結(jié)

Isaiah Research 指出 Rapidus 面臨的挑戰(zhàn)是缺乏經(jīng)驗(yàn)、資金和客戶。

缺乏經(jīng)驗(yàn)也是一個(gè)人力資源問題。活躍于日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一度繁榮時(shí)期的工程師們，紛紛前往韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣尋找機(jī)會(huì)。問題是這些寶貴的人力資源是否可以重新雇用。

另一個(gè)問題是年輕人的發(fā)展。隨著臺(tái)積電進(jìn)駐熊本，九州正在抓緊培養(yǎng)大學(xué)和技術(shù)學(xué)院的人才。日本東北部也專注于半導(dǎo)體領(lǐng)域。2022年3月29日，由九州產(chǎn)業(yè)界、教育機(jī)構(gòu)、政府機(jī)關(guān)等42家團(tuán)體組成的“九州半導(dǎo)體人才培養(yǎng)聯(lián)盟”成立。

此外，2022 年 6 月，東北地區(qū)的企業(yè)、地方政府和教育機(jī)構(gòu)齊聚一堂，成立了東北半導(dǎo)體和電子設(shè)計(jì)研究小組。期待從事半導(dǎo)體及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的年輕人的發(fā)展。

金融挑戰(zhàn)正在考驗(yàn)國(guó)家的嚴(yán)肅性。Rapidus 董事長(zhǎng) Tetsuro Higashi 表示需要大約 7 萬(wàn)億日元的投資，但筆者認(rèn)為，如果公共和民間部門不能準(zhǔn)備總計(jì) 10 萬(wàn)億日元的資金，這個(gè)項(xiàng)目將從一開始就失敗。

最后，關(guān)于客戶，重要的是為 Rapidus 的目標(biāo)代工業(yè)務(wù)確保高質(zhì)量的客戶。為了做到這一點(diǎn)，臺(tái)積電的主要客戶蘋果、英偉達(dá)、AMD和其他主要在美國(guó)的半導(dǎo)體公司必須參與其中。建立銷售渠道和確保人力資源以吸引這些全球公司的客戶也是困難的問題。

不得不說(shuō)，在現(xiàn)在的情況下，想要讓“日之丸半導(dǎo)體”復(fù)活，難度非常大。

最大的原因是不能說(shuō)民眾理解巨額援助。日本政府應(yīng)該多宣傳半導(dǎo)體技術(shù)將應(yīng)用于哪些行業(yè)，以及如何增加就業(yè)和富國(guó)。現(xiàn)在，岸田首相能否向Rapidus提供10萬(wàn)億日元的財(cái)政支持？

或許現(xiàn)在是重振日之丸半導(dǎo)體的最后機(jī)會(huì)。如果現(xiàn)在不做，日本將跟不上半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)日本的半導(dǎo)體市場(chǎng)份額可能真的會(huì)接近0%。