日本公司豪言,进攻1nm
目标将次世代半导体(芯片)国产化、由日本官民合作设立的半导体研发/制造/销售公司Rapidus公布最新的生产计画,预计将在2025年4月试产2纳米(nm)芯片。
综合日本媒体报导,Rapidus 22日在2nm工厂预定地北海道千岁市举行的工程概要说明会上表示,试产产线开始生产的时间预估会落在2025年3-4月左右。Rapidus位于千岁市的2nm芯片工厂目标在2027年开始进行量产。工厂将由日本建设公司鹿岛负责兴建,预计2023年9月动工、2025年1月完工。鹿岛也是台积电(2330)熊本工厂的兴建工程承包商(营造商)。
Rapidus社长小池淳义在上述说明会上发表演说时表示,「藉由对设计支援、前段、后段等3项制程进行修正、整合,将可缩短整体的制造周期」。
据报导,在先进芯片的制造上、合作伙伴IBM将提供技术给Rapidus,Rapidus已派遣数位工程师至IBM的研究据点、且将在今年夏天扩增至100人。而除了IBM之外,Rapidus也和比利时半导体研发机构imec合作,imec预估将提供极紫外光(EUV)相关技术的援助。
日本首相岸田文雄5月18日在首相官邸和台积电、三星等全球7家半导体企业会谈,其中imec在会谈上表示,为了对Rapidus提供援助、考虑在北海道设立研发据点。
小池淳义日前接受日媒采访表示,「已完成1台EUV微影设备的筹备作业、将可在2025年开始试产之前导入」,且也正评估筹备另1台EUV,预估「最终将拥有多台EUV」。
台湾台积电目标在2025年量产2nm芯片,而关于台积电、小池淳义表示,「在次世代芯片上、是竞争对手,不过相对于涉及所有领域的台积电,Rapidus会限缩在AI、超级电脑用芯片等用途,因此竞争应该不会那么大」。
Rapidus设立于2022年8月,由丰田(Toyota)、Sony、NTT、NEC、软银(Softbank)、Denso、NAND Flash大厂铠侠(Kioxia)、三菱UFJ等8家日企共同出资设立,出资额为73亿日圆。
《日经xTECH》4月21日报导,Rapidus 19日举行了媒体圆桌会议、社长小池淳义说明了计划兴建在北海道千岁市的该公司首座工厂相关构想,该座千岁工厂将兴建2栋以上的厂房,且除了2nm之外、也将兴建1nm等级芯片厂房。
小池淳义指出,会选择千岁市、最重要的考量在于可因应未来半导体需求增加的(厂房)扩张性,预计2027年开始量产的「IIM 1(第1栋厂房)」将生产2nm芯片,而预定兴建在同样厂区内的「IIM 2(第2栋厂房)」将生产2nm之后世代(1nm等级)的产品。之后也考虑将厂房数扩增至3-4栋。
借外力复兴半导体
日本自1990年代开始淡出半导体产业的生产,但在半导体材料与设备领域,依旧扮演重要的角色。然而,2018年起中美贸易冲突白热化,连加上2019年新冠疫情冲击,带对全球半导体供应链带来严重冲击。日本政府为建立可承受国际环境剧烈变化的半导体供应链,以及强化日本产业在全球市场的竞争优势,于2021年6月制定《半导体战略》。此一半导体战略,在国际环境部分,是强调与具共同价值观的国家进行产业政策上的协调合作。
在国内环境部分,主要是透过4项政策方针来推动。
一、共同研发先端半导体制程技术与设立国内生产工厂
二、加速数位投资与强化先端逻辑半导体设计
三、促进半导体技术的绿色创新
四、强化半导体产业资产组合与供应链韧性
其中,由日本政府出资4,000亿日元,补助台积电于日本熊本县设立22/28纳米的制程的12吋晶圆工厂,是日本半导体战略最重要的具体政策。
日本主要的大型半导体生产工厂皆建厂于1980年代。如1984年建置的岩手工厂(原东芝半导体,之后转移至新设「日本半导体株式会社」)、三重县工厂(原富士通半导体,2019年被联电并购)、鱼津工厂(原Panasonic半导体,2019年被以色列的高塔半导体与台湾的新唐科技并购),以及1985年建置的那坷工厂(瑞萨电子)。不仅这些大型半导体工厂的设备过于老旧,值得注意的是,由于日本国内的半导体制程技术停留在45纳米,几乎没有22/28纳米制程的技术人才;再加上2022年之后的新冠肺炎Omicron变种病毒扩散,各国加强行动管制的背景下,首先面临到严重的人才短缺问题。在全球半导体大厂均面临人才短缺的情况下,日本九州地区半导体供应链相关的中小企业,其人才短缺的问题更为严峻。
若以「半导体企业」、「半导体设备企业」为关键字,在日本求职网站「求人Box」搜寻。在九州的7个县当中,位于熊本县的半导体相关企业有1,060个职缺,位于福冈县的半导体相关企业有922个职缺,位于长崎县的半导体相关企业有406个职缺,位于大分县的半导体相关企业有395个职缺,位于佐贺县的半导体相关企业有253个职缺,位于鹿儿岛县的半导体相关企业有245个职缺,宫崎县也有154个职缺。
再加上台积电熊本半导体厂的建厂时间,与生产NAND Flash的铠侠(Kioxia)、生产DRAM的美光(Micron)新设工厂的时间重叠,势必在九州地区掀起半导体人才的争夺大战。
对此,九州经济产业局于2022年2月7日,召集九州境内各县的相关企业、大学等26家团体组织,成立「九州半导体人才育成事业共同体」。日本政府并提出3项补救人才荒的解决方案。首先,统整位于九州的8家「国立高等专门学校机构」(5年一贯制专科学校),规划与半导体生产研发相关的课程。其次,在熊本大学设置半导体教育研究中心,以产学合作的方式强化半导体的教育与研究。其三,在教育机构兴建实习大楼,强化实习项目。
举例来说,人才派遣培训公司UT Aim,已决定于熊本县设立「九州技术能力开发中心」,预计于未来3年内培训1,000名半导体人才。此外,为因应半导体新工厂所带来的业务需求,UT Aim初期将培育的重点,锁定在半导体设备的维护、检查的专业工程师。而其人才派遣与服务的对象,主要还是放在供应链的中小企业上。
以2002年夏普(Sharp)在日本三重县设立的亀山液晶显示器工厂为例。当时,Sharp在当地直接雇用的员工为2,300人,相关供应链的厂商则增加5,400人的雇用,合计创造了7,700个工作机会。当地住宅需求增加了4倍,而零售业的营收则增加了1.2倍。依据Frontier Eyes Online的估算,台积电在熊本县投资设立的半导体工厂,将在当地创造6,000个工作机会,短中期将带来约1.3兆日圆的经济效益。
因此,台积电与Sony共同兴建的半导体工厂,预计将对建厂所在地的日本熊本县,带来庞大的经济效益。直接的影响包括建厂时的土木工程、设备关联的资金人才投入,以及工厂正式运作后的设备维护、员工雇用需求。间接的影响则包括人口流入带来的住宅、不动产,以及零售、服务等衍生效益。
以招募人才为例,预计雇用1,500名员工于2024 年底开始进行生产,月产量为45,000片,作为车用半导体使用。其中,合资公司Sony每月所需的量为1万片左右。剩余的35,000片,可出口至国际市场,或提供给日本国内其他的半导体厂商(如Denso)使用。22/28纳米的技术虽不如先进制程的5纳米或3纳米,此一规格的半导体适用于各种不同电子仪器设备,包括:机械设备的控制板、电脑主机、通讯仪器、游戏主机、汽车电子仪器等。
依据日本帝国Data Bank(TDB)的调查,与台积电有直接往来的日本企业共有69家,而与合资企业Sony相关半导体供应链子公司(SCM、SCS)有商业往来的日本企业则有375家。扣除重复往来的厂商后,共计427家日本企业将受到这项半导体工厂投资案的影响。427家厂商中,有147家厂商位于日本九州地区,占全体厂商的34.4%。就企业规模来看,有258家厂商雇用员工数低于100人,占全体厂商的60.5%。换言之,中小企业占了6成以上。
针对其他衍生的经济效益,九州地区的相关企业也纷纷搜集资讯、组成团队,以争取半导体投资带来的市场利益。例如:位于熊本县的肥后银行,2022年2月9日发布新闻稿,将于今年4月1日在总行设立「半导体专责小组」。透过地方银行体系,一方面支援熊本县的在地企业参与相关供应链的合作,另一方面也准备因应外来人口移入所增加的不动产买卖,以及物流、零售与服务业的新需求。
除了熊本县之外,九州地区另一个工业大县福冈县,也积极结合日本国内半导体企业,启动「福冈Green Device开发生产据点」计画。安川电机(机器人)、Sony(感光元件)、三菱电机(Power Device制作所)等企业,结合九州大学、福冈大学与九州工业大学,以及福冈县内半导体供应链相关的400家中小企业,共同将福冈县打造为机器人、汽车、家电用半导体的生产重镇。
虽然面临半导体人才不足、设备老旧的课题,日本依旧有意打造熊本县成为带动日本半导体产业复兴的推手,熊本半导体工厂的营运,可大幅降低日本电子与汽车产业的断料风险。事实上,随着台积电熊本工厂的设厂,日本其他半导体供应链的厂商,也纷纷决定在熊本县新设、增设工厂及测试中心。如半导体设备的东京电子、半导体测试的Tera Probe(目前为力成电子的子公司)等。而台湾的半导体相关企业,亦可透过此次的大型半导体工厂投资案,与日本具竞争力的中小企业,形成新形态的供应链合作关系。而在可预见的未来,台湾与日本的经贸产业,也将进入新的互动阶段。
免责声明:文章内容系作者个人观点,半导体芯闻转载仅为了传达一种不同的观点,不代表半导体芯闻对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系我们。
推荐阅读
关注全球半导体产业动向与趋势
欢迎关注【半导体芯闻】
公众号ID:MooreNEWS