美、日兩國計劃聯合研發2nm工藝
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美、日兩國計劃聯合研發2nm工藝,這次的研發也不只是學術合作,會招募企業參加,一旦技術可以量產,就會轉移給日本國內外的企業,美、日兩國計劃聯合研發2nm工藝。
據媒體報道,日美兩國將通過經濟協商,就確保新一代半導體安全來源的共同研究達成協議。7月29日,日本外務大臣林吉正(Yoshimasa Hayashi)和貿易大臣萩生田光一(Koichi Hagiuda)將在華盛頓與美國國務卿布林肯(Antony Blinken)和商務部長雷蒙多(Gina Raimondo)舉行第一輪經濟“二加二”會談,預計供應鏈安全將是一個主要議題。
據悉,日本將於今年年底建立一個聯合研發中心“新一代半導體制造技術開發中心(暫定名)”,用於研究2納米半導體芯片。該中心將包括一條原型生產線,並將於2025年開始量產半導體。建立該中心的協議將列入會議結束後發表的聲明中。報道還表示,產業技術綜合研究所、理化學研究所、東京大學將是新中心的參與者之一,其他企業也可能被邀請參與。
從產業鏈來看,美國和日本在半導體領域中有很強的互補性。上世紀80-90年代,日本半導體在美國的打壓之下,其半導體制造環節基本從全球半導體制造格局中退出,轉而佈局上游半導體材料和設備。目前日本在半導體材料和半導體設備領域兩大環節擁有優勢,特別是半導體材料領域的“壟斷”地位。
代表性企業為大硅片(日本信越、Sumco)、掩膜版(日本DNP、Toppan)、光刻膠(日本JSR、東京應化、富士電子材料)、濺射材料(日礦金屬、日本東曹、住友化學等)。
美國則在半導體設備業在全球同樣處於壟斷地位,擁有除光刻機以外幾乎所有的設備生產能力,如應用材料。在EDA工具、IP及計算光刻軟件等領域,美國處於絕對壟斷地位,主要為Cadence、Synopsys、Siemens EDA三大巨頭壟斷。
整體來看,美國和日本在半導體材料、設備、設計領域佔據優勢,加之兩國“緊密”的政治關係,在先進芯片工藝研發上有先天的優勢與基礎。在很大程度上,對美國提出“四方芯片聯盟”,美日兩國有最“堅定”的政治可能和經濟基礎。
至於為什麼急於發展2納米先進工藝,主要有以下兩點:一是芯片是所有高科技產業的“底座”,是綜合國力競爭的制高點,加之疫情以來的芯片短缺,讓美日進一步認識到半導體制造的重要性;二是東亞晶圓代工實力強勁,規模龐大,除了台積電、三星之外,中國大陸芯片代工發展迅速,比如中芯國際、華虹半導體;三是推動高端產業鏈本土化回遷,掌控科技競爭主動權。
目前全球能做到2nm工藝的公司沒有幾家,主要是台積電、Intel及三星,日本公司在設備及材料上競爭力有優勢,但先進工藝是其弱點,現在日本要聯合美國研發2nm工藝,不依賴台積電,最快2025年量產。
日本與美國合作2nm工藝的消息有段時間了,不過7月29日日本與美國經濟領域有高官會面,2nm工藝的.合作應該會是其中的重點。
據悉,在2nm工藝研發合作上,日本將在今年內設立次世代半導體制造技術研發中心(暫定名),與美國的國立半導體技術中心NSTC合作,利用後者的設備和人才研發2nm工藝,涉及芯片涉及、製造設備/材料及生產線等3個領域。
這次的研發也不只是學術合作,會招募企業參加,一旦技術可以量產,就會轉移給日本國內外的企業,最快會在2025年量產。
對於日美合作2nm並企圖繞過台積電一事,此前台積電方面已有迴應,台積電稱,半導體產業的特性是不管花多少錢、用多少人,都無法模仿的,要經年累月去累積,台積電20年前技術距最先進的技術約2世代,花了20年才超越,這是堅持自主研發的結果。
台積電不會掉以輕心,研發支出會持續增加,台積電3nm製程將會是相當領先,2nm正在發展中,尋找解決方案。
現在全球最先進的芯片約有9成是由台積電生產,各國想分散風險以確保更穩定的供應,像是日本與美國將在半導體產業進行合作,日經新聞29日報道,日美兩國將啟動次世代芯片(2納米芯片)的量產研發,力拼在2025年量產,而此時間點也與台積電、三星所喊出的2納米目標一致。
報道指出,日美強化供應鏈合作,日本將在今年新設一個研發據點,其為和美國之間的窗口,並將設置測試產線,值得注意的是,日美也將在本月29日,於華盛頓首度召開外交經濟閣僚協議“經濟版2+2”,上述2納米合作將納入該協議的聯合聲明。
報道提到,日本將在今年新設次世代半導體制造技術研發中心,並將活用美國國立半導體技術中心的設備和人才,着手進行研發。因美國擁有Nvidia、高通等企業,而在芯片量產不可或缺的設備、材料上,日本企業包括東京威力科創、Screen Holdgins、信越化學、JSR等擁有很強的競爭力,為日美合作奠下基礎。
報道稱,全球10納米以下芯片產能,台灣市佔率高達9成,台灣企業也計劃在2025年開始生產2納米芯片,不過日美憂心台海衝突恐升高,兩國的目標是即便“台灣有事”,也能確保先進芯片的供應數量。
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