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來源：愛集微 在2nm先進(jìn)工藝項(xiàng)目籌劃近一年之后，日前豐田汽車、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家日企聯(lián)合投資，每家出資10億日元成立了名為Rapidus的新公司，目標(biāo)是在2025年至2030年間開始生產(chǎn)“超越2納米”的高端芯片，2027年量產(chǎn)。 在經(jīng)歷了慘痛的“失落的三十年”后，這家傾力集結(jié)的日本制造“夢(mèng)之隊(duì)”能助推日本追回昔日的榮光嗎？ 日本的“野望” 在全球疫情、缺芯、產(chǎn)業(yè)變革以及地緣博弈的沖擊之下，各國(guó)力促半導(dǎo)體制造業(yè)回流、構(gòu)建自主產(chǎn)業(yè)鏈的做法已儼然成為新的“較量場(chǎng)”。 無(wú)論是美國(guó)出臺(tái)的《芯片法案》以及臺(tái)積電、三星及一眾美系廠商的制造狂潮，還是歐盟敲定450億歐元芯片法案，旨在將在全球芯片生產(chǎn)的份額從目前的10%增加到20%的遠(yuǎn)大目標(biāo)，曾經(jīng)在半導(dǎo)體領(lǐng)域輝煌又逐漸沒落、在設(shè)備和材料領(lǐng)域依舊保持強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力的日本半導(dǎo)體業(yè)自然不甘只做旁觀者。 去年以來，日本為重振昔日輝煌的半導(dǎo)體業(yè)采取了諸多舉措：如去年6月出臺(tái)“半導(dǎo)體·數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略”；今年4月以來通過提供補(bǔ)助等方式積極促進(jìn)臺(tái)積電、西部數(shù)據(jù)等海外半導(dǎo)體企業(yè)赴日，與日本企業(yè)合作辦廠；今年5月日本國(guó)會(huì)通過了旨在加強(qiáng)供應(yīng)鏈的經(jīng)濟(jì)安全促進(jìn)法等。而Rapidus的成立為日本在半導(dǎo)體制高點(diǎn)先進(jìn)工藝層面的破局添上了重彩。 加之美國(guó)對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)圍追堵截的招數(shù)也在全方位“升級(jí)”，在亞太地區(qū)搞半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“小圈子”、建立Chip 4等等不一而足，日本顯然也是Chip4聯(lián)盟的重要旗手，補(bǔ)足日本的“短板”提升其“戰(zhàn)斗力”或才能打好代理戰(zhàn)爭(zhēng)。 行業(yè)人士分析說，從日本實(shí)力來看，雖然在設(shè)備、材料以及功率器件、MCU領(lǐng)域占有一定優(yōu)勢(shì)，但在制造環(huán)節(jié)已遠(yuǎn)為落后，節(jié)點(diǎn)集中于40nm以上。在已經(jīng)錯(cuò)失PC、通信、智能手機(jī)、新能源汽車等時(shí)代列車之后，面向未來的數(shù)字化競(jìng)爭(zhēng)，要在數(shù)據(jù)中心、自動(dòng)駕駛、新一代通信標(biāo)準(zhǔn)“6G”和元宇宙領(lǐng)域贏得競(jìng)爭(zhēng)，日本也必然要重塑產(chǎn)業(yè)鏈，攻克先進(jìn)工藝難關(guān)，這才能持續(xù)保持在材料、設(shè)備領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，并促進(jìn)未來的增長(zhǎng)。 如果說之前提供臺(tái)積電4760 億日元（約合 240 億人民幣）的補(bǔ)貼吸引臺(tái)積電在日本九州熊本縣設(shè)立28nm晶圓廠，從而在成熟制程“加分”之外，那么在先進(jìn)工藝的布局顯然亦是箭在弦上。 熟悉的“配方” 如果說技術(shù)有強(qiáng)烈的路徑依賴性，那不得不說，日本的這一財(cái)閥體制、官產(chǎn)學(xué)研合作的運(yùn)作體系看起來更是熟悉的配方。 想當(dāng)初，日本政府出資320億日元，日立、NEC、富士通、三菱、東芝五家企業(yè)聯(lián)合出資400億日元總計(jì)投入720億日元組成研發(fā)聯(lián)盟，實(shí)施“超大規(guī)模集成電路（VLSI）技術(shù)研究計(jì)劃”，在DRAM領(lǐng)域大殺四方，并在設(shè)計(jì)、設(shè)備、工藝層面實(shí)現(xiàn)了突破。 但失敗的案例也不鮮見。 日本在2000年至2010年代啟動(dòng)的尖端開發(fā)計(jì)劃大多沒有取得成果；2006年，出現(xiàn)了由東芝、日立、瑞薩成立代工企業(yè)的構(gòu)想，日本政府也起了推動(dòng)作用。不過，各企業(yè)步調(diào)不一致，半年就宣告失敗了。 這些揮之不去的“歷史”無(wú)疑都進(jìn)一步暴露了日本深層次的問題。正如西村吉雄的《日本電子產(chǎn)業(yè)興衰錄》指出，日本在產(chǎn)業(yè)政策、財(cái)團(tuán)體制、商業(yè)模式變革、技術(shù)路線選擇、經(jīng)營(yíng)策略上都出了一些暈招、亂招，因而錯(cuò)失了GPU為主導(dǎo)的計(jì)算機(jī)時(shí)代，站錯(cuò)了隊(duì)失去了通信的話語(yǔ)權(quán)，甚而在移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代淪為配角。 而此次日本欲借Rapidus重振其半導(dǎo)體制造領(lǐng)先地位，憑什么又認(rèn)定這一換湯不換藥的做法能煥發(fā)“新生”呢？ 誠(chéng)然，Rapidus各大主角“光環(huán)”耀眼，充分體現(xiàn)了日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢(shì)，如尼康、佳能仍占有全球光刻機(jī)市場(chǎng)近40%的份額，幾乎壟斷硅片、光刻膠等原料市場(chǎng)，日本還研發(fā)出無(wú)需光刻機(jī)的NIL工藝且突破至10nm。 目前日本仍為全球提供超過50%的重要半導(dǎo)體材料和40%以上的半導(dǎo)體設(shè)備，手握設(shè)備與材料兩大“王牌”，日本仍得以在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)保有其先進(jìn)的底色。 此外，鎧俠的優(yōu)勢(shì)在存儲(chǔ)器領(lǐng)域，索尼將在圖像傳感器方面發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，軟銀等則可以提供資金支持等。而且，日本政府已宣布將向該公司提供700億日元（約合35億元人民幣）補(bǔ)貼，以資助其芯片開發(fā)及生產(chǎn)。 看起來好似“只欠東風(fēng)”，但要在2nm工藝“后來居上”，日本面臨的難關(guān)其實(shí)遠(yuǎn)超想象。 重重的“難關(guān)” 畢竟，從目前的40nm大躍進(jìn)至2nm，可想而知難度之大，不僅要投入巨額的資金，還要跨越CMOS工藝到FinFET工藝再進(jìn)而至GAA三座大山，單靠日本自身顯然是Mission impossible。日本媒體甚至譏諷說，雖然一個(gè)天才少年是有可能從初中直接跳到一流大學(xué)，但半導(dǎo)體卻不可能從45nm直接跳到2nm，一口氣跳九代。 對(duì)此集微咨詢表示，日本開發(fā)2nm主要的挑戰(zhàn)來自于資金和技術(shù)方面。資金方面要看投資的力度，但主要還是技術(shù)方面的缺口，需要美國(guó)方面給予支持。 在資金方面，Rapidus預(yù)測(cè)，在量產(chǎn)前需要5萬(wàn)億日元規(guī)模的資金，相較于目前700億日元的投入，仍有巨大的缺口待“補(bǔ)”。 或許正是意識(shí)到自身存在的若干技術(shù)短板一時(shí)難以彌補(bǔ)，在Rapidus宣布成立的同日，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省還宣布與美國(guó)NSTC等海外相關(guān)機(jī)構(gòu)合作成立先進(jìn)半導(dǎo)體研發(fā)中心LSTC，打造集國(guó)研、大學(xué)、產(chǎn)業(yè)界為一體的下一代半導(dǎo)體量產(chǎn)技術(shù)研究開發(fā)據(jù)點(diǎn)，并已為此撥出大約3500億日元的財(cái)政預(yù)算。 但種種難關(guān)依舊在橫亙。以賽亞調(diào)研(Isaiah Research)認(rèn)為美、日要合作開發(fā)2nm制程，找資源跟資金都不是難事，但在研發(fā)層面目前僅有臺(tái)積電、英特爾、三星是比較有經(jīng)驗(yàn)的，且這三大巨頭也都需要一段時(shí)間提升學(xué)習(xí)曲線。 要指出的是，美、日合作已將臺(tái)積電排除在外，而由于日韓之前的歷史淵源，最大的合作方可能還要仰賴美國(guó)，包括英特爾、IBM。但以賽亞調(diào)研提到，假使美、日2nm的工藝發(fā)展沒有來自上述三家巨頭的研發(fā)能力支持，即便可以找到一些研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行先進(jìn)制程研發(fā)，后續(xù)的量產(chǎn)能力仍需要時(shí)間觀察。 量產(chǎn)的“關(guān)”看起來更為難越。業(yè)內(nèi)人士指出，日本的Fab廠主攻強(qiáng)項(xiàng)多在Memory，并非邏輯IC，日本扮演的角色從材料端還須搭配一線設(shè)備廠、建立產(chǎn)線共同做研發(fā)創(chuàng)新才有機(jī)會(huì)。同時(shí)，還面臨人才持續(xù)供給的挑戰(zhàn)。日本或許可以做Sample，但“量產(chǎn)”絕對(duì)是最大挑戰(zhàn)，量產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)值對(duì)良率的影響可謂重中之重，Sample可以發(fā)揮創(chuàng)意但制造是很殘忍的落實(shí)承諾，研發(fā)與制造之間的拉扯從來不會(huì)少，日本短期并沒有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的執(zhí)行能力。 集微咨詢總結(jié)，日本的先進(jìn)工藝之路仍取決于美國(guó)的支持力度以及自身開發(fā)的進(jìn)度，現(xiàn)在展望為時(shí)尚早。 另一重“隱憂” 而美日的重啟合作，對(duì)于了解日本半導(dǎo)體業(yè)史的人來說，難免產(chǎn)生新的擔(dān)憂。對(duì)日本來說，上世紀(jì)80至90年代的“日美半導(dǎo)體摩擦”，確實(shí)是日本半導(dǎo)體業(yè)告別“輝煌”的起因。 想當(dāng)年日本在半導(dǎo)體領(lǐng)域呼風(fēng)喚雨的時(shí)刻，一方面得益于美國(guó)的大力扶持，另一方面也是官產(chǎn)學(xué)體系、財(cái)團(tuán)體制，加上眾多振興臨時(shí)措施法支持，從而走上了巔峰之路。 但日本產(chǎn)業(yè)的大幅崛起開始讓美國(guó)深感“芒刺在背”，其后揮舞組合拳，相繼祭出廣場(chǎng)協(xié)議、和反傾銷訴訟等對(duì)日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)施全面制裁。同時(shí)還兵分兩路，大力扶持韓國(guó)的發(fā)展，后續(xù)也加強(qiáng)對(duì)我國(guó)臺(tái)灣輸入資金和技術(shù)，并在關(guān)稅和政策上偏心照顧，加上日本在產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)路線和經(jīng)營(yíng)策略上的失誤，日本的電子基本盤遭受沉重打擊，日本IC產(chǎn)業(yè)不復(fù)昔日榮光。 如今日本在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)所占份額已經(jīng)降至10%左右。此次世易時(shí)移，日美又再次握手言和，會(huì)一掃前恥還是重蹈覆轍？ 站在美國(guó)的“算盤”出發(fā)，可謂是既要又要還要。半導(dǎo)體行業(yè)專家分析，對(duì)于美日合作2nm，美國(guó)的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)有兩大方面：一是不能依賴他人要迅速增強(qiáng)自己，而與日本合作是一條途徑，因?yàn)槿毡镜难邪l(fā)水平高且在設(shè)備、材料方面具有優(yōu)勢(shì)；二是避免風(fēng)險(xiǎn)，目前美先進(jìn)工藝代工太依靠臺(tái)積電，可能會(huì)出現(xiàn)無(wú)法控制的風(fēng)險(xiǎn)，美一方面是大力促進(jìn)英特爾的IDM2.0戰(zhàn)略推進(jìn)，另一方面恩威并施，讓臺(tái)積電、三星在美建芯片廠，以在先進(jìn)制程領(lǐng)域掌握自主可控的實(shí)力。 更要看到的是，美將日本拉入其芯片“小圈子”中的“居心”將要日本與美國(guó)打壓中國(guó)半導(dǎo)體的政策步伐一致。有預(yù)測(cè)說，根據(jù)美國(guó)當(dāng)前規(guī)定，預(yù)計(jì)將使用大量美國(guó)技術(shù)的Rapidus或無(wú)法進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，而失去這一巨大市場(chǎng)可能會(huì)進(jìn)一步拖累Rapidus的前景。 Rapidus在拉丁文是“快速”的意思，但對(duì)于日本來說2nm工藝量產(chǎn)或仍是“漫漫征途”。 |
