據electronicsweekly報道，東京電子前首席執(zhí)行官 、日本政府芯片行業(yè)咨詢小組的成員Tetsuro (Terry) Higashi日前表示，日本必須在十年內實現 2nm 量產。
他進一步指出，日本應該在下一個財政年度提供稅收減免，以在未來十年內產生 880 億美元的投資，以振興國內芯片制造。
之前，日本政府批準了 68 億美元的補充支出。“我預計這種資金水平至少會在未來幾年繼續(xù)下去，”Higashi 告訴彭博社，“如果沒有政府的初始投資，我們將無法達到私營公司投入資金的地步。政府將必須發(fā)揮核心作用，直到事情確定下來。”
日本今年將振興芯片產業(yè)列為國家項目，目標是到 2030 年將國內半導體公司的年收入提高約三倍，達到 13 萬億日元（1140 億美元）。
日本的2nm雄心
在去年五月，就有外媒報道日本政府正在尋求吸引國外優(yōu)秀的芯片制造商能赴日本建立圓晶工廠，以促進日本在半導體行業(yè)的發(fā)展。臺積電后來也做了決定，雖然是28nm工藝，但也是個好的開始。
媒體在今年一月的報道也指出，臺積電將與日本經濟產業(yè)省成立合資公司，在東京設立先進封測廠。而根據《日刊工業(yè)新聞》報導，臺積電是要在日本茨城縣筑波市新設技術研發(fā)中心， 研發(fā)中心包括晶圓制程及3D封裝。從過往的報道看來，日本的這個決定也是有其背后的考量的。
因為晶體管微縮受限，過去多年在業(yè)界就存在一個觀點，那就是借用先進封裝可以繼續(xù)推進芯片性能的提升。而臺積電在去年九月更是推出了其3D Fabric平臺，將SoIC、CoWoS、InFO等技術家族囊入其中，能串聯高頻寬存儲、異構整合和3D堆疊，以提升系統(tǒng)能耗，并縮小面積。臺積電研發(fā)副總余振華也以TSMC的SoIC技術為例，講述他們這個平臺的優(yōu)勢。他指出，這個技術可將低溫多層存儲堆疊在邏輯芯片上，幫助延伸摩爾定律。而公司現在已成功將4層、8層與12層低溫多層記憶體堆疊在邏輯芯片上，其中12層總厚度更是低于600微米，這讓公司在未來可以實現堆疊更多層的可能。
雖然日本已經緊抱臺積電，為未來發(fā)展先進芯片制造做好了一部分準備。但從日前的新聞看來，日本的野心并不止于此。
日經新聞的最新報道指出，日本經濟產業(yè)省最快在本周內，會召開與日本半導體產業(yè)有關的檢討會，除了會探索瑞薩電子工廠火災對汽車生產的影響，以及汽車業(yè)供應鏈不穩(wěn)定的隱憂外，日本政府還計劃府著眼朝著數字化發(fā)展的當前經濟，讓半導體供應鏈體質更加強韌，并從經濟安全保障等觀點，重新擬定中長期的政策。
日經進一步指出，日本政府將提供資金支持、協助日本企業(yè)研發(fā)2nm以后的次世代半導體制造技術。為實現這個目標，他們除了繼續(xù)保持和臺積電、Intel等半導體大廠進行大范圍的意見交換來進行研發(fā)外，他們還將與佳能、東電、SCREEN等本土設備巨頭攜手，重振日本在先進研發(fā)方面的實力。
據報道，這支該獲得經產省資金援助的研發(fā)團隊目標在2020年代中期確立2nm以后的次世代半導體的制造技術，并設立測試產線，研發(fā)細微電路的加工、洗凈等制造技術。
厚積薄發(fā)的底氣
正如文章開頭所說，雖然日本沒有先進的晶圓廠，但他們在先進工藝的上游有很重要的布局。以現在炙手可熱的EUV光刻為例，雖然大家都知道全球目前荷蘭公司ASML能提供領先的EUV光刻機。但在半導體行業(yè)觀察之前的報道中，我們可以看到日本公司在這個領域多個環(huán)節(jié)的實力。
首先來看缺陷檢測設備，如果作為原始電路板的光掩模中存在缺陷，則半導體的缺陷率將相應增加。最近幾年需求增長尤其旺盛的是EUV光罩（半導體線路的光掩模版、掩膜版）檢驗設備，在這個領域，日本的Lasertec Corp.是全球唯一的測試機制造商，Lasertec公司持有全球市場100%的份額。
日本另一個占據100%市場份額的是東京電子的EUV涂覆顯影設備，該設備用于將特殊的化學液體涂在硅片上作為半導體材料進行顯影。1993年東電開始銷售FPD生產設備涂布機/顯影機，2000年交付了1000臺涂布機/顯影機“ CLEAN TRACK ACT 8”。
在EUV光刻膠方面，日本的市場份額更是遙遙領先。據南大光電在今年三月發(fā)布的相關報告中披露，如下圖所示，全球僅有日本廠商研發(fā)出了EUV光刻膠，由此可以看到他們在這方面的實力。而欲了解更多日本在EUV方面的實力，可以參考半導體行業(yè)觀察之前的文章《不容忽視的日本EUV實力》。
國際主要廠商在半導體光刻膠產品的產業(yè)化進度（source：南大光電）
在先進工藝研發(fā)方面，還有一個重要環(huán)節(jié)，那就是本節(jié)開頭談到的EUV光刻機，這也是日本在先進工藝研發(fā)上將佳能納入其中的原因。雖然這家曾經的光刻機巨頭在這個領域已經被ASML拋離，但他們在光刻方面的積累，能某種程度上給日本的先進制造提供指引。
除了上述談到的一些技術和企業(yè)外，如上圖所示，日經在昨天的報道中，也披露了日本在半導體制造的多個環(huán)節(jié)參與其中。由此可見，對于日本來說，要想在芯片制造上搞出一些浪花，是有其深厚的底氣。與此同時，日本富岳“超算”上的富士通的48核Arm芯片A64FX的超強性能表現加上索喜5nm芯片的新聞表示，日本在先進芯片上也有其實力所在。
在這些企業(yè)的配合下，相信日本復興半導體先進芯片技術乃至建造先進工藝晶圓廠，都有潛在的可能。當然，是否真會這樣做晶圓廠，又是另一個層面的討論。
日重振半導體，政府顧問：須880億美金
臺積電赴日建廠并獲得日本政府的補助，被視為日本提高自身晶片制造能力的關鍵，據外媒報導，日本政府半導體小組的高級顧問認為，日本做得還不夠多，如果想重振半導體產業(yè)，明年就應該提供減稅優(yōu)惠，并訂下未來十年鼓勵企業(yè)投資多達10兆日圓（約880億美元）。
東哲郎認為，日本的半導體產業(yè)已低迷數十年，如今有增加補助經費的動作，應是扭轉頹勢的開端，“沒有政府的初期投資，私營企業(yè)不會愿意投資。”
東哲郎建議，在未來的10年內，日本政府及私營部門應投資半導體產業(yè)10兆日圓。目前，增加對半導體產業(yè)的補助，在日本政界內已形成共識，據報導，日本首相岸田文雄也曾稱，將為國內半導體生產提供逾1.4兆日圓的投資。
報導提到，因為芯片短缺，各國都在擴大自身的芯片制造能力，并增加補助經費，美國已投入520億美元（約新臺幣1.44兆元），并成功吸引到臺積電與三星赴美設廠，而中國也有相關的動作。
報導提到，日本過去為人詬病的一點是，對半導體產業(yè)的投資不足，并使得市場份額被搶走，如今日本政府也重新重視半導體產業(yè)，并承諾將重振半導體產業(yè)列為國家項目，目標是到2030年將國內半導體公司的年收入提高約3倍至13兆日圓（約1100字美元）。
東哲郎認為，在下一步，日本政府應在常規(guī)預算中，為芯片制造編列額外資金，而非使用一次性的預算進行幫忙。他認為，人們需要看到對這個項目的長期承諾，否則不會把政府當一回事，“若沒有政府的初期投資，私營企業(yè)不會愿意投資。”
至于日本政府對半導體產業(yè)的減稅優(yōu)惠，應涵蓋哪些項目，據東哲郎認為，包括：對芯片制造業(yè)免征企業(yè)所得稅的研發(fā)、削減用水及公用事業(yè)成本，這都是值得討論的方向。
