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日本计划2027年量产2nm芯片

11月11日,日本经济产业省宣布,将在今年年底成立一个名为LSTC(尖端半导体技术中心)的芯片研发机构,并采用Rapidus这家新公司作为下一代半导体的制造量产基地,5年后的2027年开始量产2nm芯片。

这是继2021年6月日本出台《半导体数字产业战略》后,日本的半导体产业基础“三步走”战略迎来新的实质性进展。

日本半导体产业基础三步走战略即为:第1步“加快物联网相关半导体生产基地的建设”吸引半导体工厂改造国内工厂,以防止日本半导体生产基地的外流和空心化,并确保生产基地的安全;第2步“通过日美合作建立下一代半导体技术平台”,建立一个即使在先进技术开发方面也不输给国际竞争的体系。第3步建立“全球合作的未来技术基地”,开发可以改变游戏规则的未来技术。

早在今年7月份就有消息,日本美国两国将成立一个联合机构,最快2025年在日本国内量产2nm芯片。现在,该机构组织名称已经确定为LSTC(尖端半导体技术中心),并公布大纲。

作为日本版的NSTC(美国国家半导体技术中心),LSTC的目标是在本世纪后半期(2025-2030年)具备大规模生产2纳米制程先进半导体的能力。

LSTC由日本国立先进产业科学技术研究所、东京大学、Rapidus 等海内外学术产业届成员组成,计划今年年内开始启动该组织。

对于这个合作的先进半导体研究中心建设,日本对LSTC划拨了3500亿日元的预算。这笔支出包含在本财年的二次补充预算法案中,该预算法案中还将包括用于先进制程芯片生产的4500亿日元预算,以及用于确保半导体材料供应的3700亿日元预算。

作为LSTC的量产基地,Rapidus公司名意为“快速”之意,代表了公司加快芯片生产过程的意图,以确保尖端2nm芯片安全稳定的供应链。

据了解,Rapidus由铠侠、索尼集团、软银、电装、丰田汽车、NEC、NTT、三菱日联银行8家公司参与注资成立,三菱日联银行出资3亿日元、其他7家分别出资10亿日元,截至11月份包括储备资金在内财团资本超过73.4亿日元,日本政府还将向 Rapidus提供700 亿日元的补贴。据路透社报道,日本政府未来可能会再投资数十亿美元,希望吸引美国和欧洲的芯片相关公司加入该合资企业。

Rapidus的开发主题是“基于日美合作的2nm半导体集成化技术和短周转时间(TAT)制造技术的研究开发”,目标是在2027年量产全球尚未投入实际使用的2nm或者更小的芯片——Beyond 2纳米,实现高端芯片的国产化。

根据日本经产省的计划,为实现2nm半导体集成化技术和短周转时间(TAT)制造技术的研究开发。

首先,Rapidus公司将与美国IBM合作开发2nm逻辑半导体技术,在日本建设一条较短周转时间(Turn Around Time)试验线,并使用测试芯片进行演示。
其次,在 2022财年,获得2nm基础技术,开始引入EUV 光刻设备,制定短周转时间生产系统所需的设备、运输系统和生产控制系统的规格,并进行初步设计试行。

最后,在完成以上研究期后,公司计划在五年内将成果商业化为先进的逻辑代工厂,并量产2nm 工艺半导体。

据了解,目前日本国内最新的逻辑半导体生产线还是40nm制程。台积电在日本九州熊本县的工厂是计划生产 12 -28 nm芯片,台积电计划2025年量产2nm芯片。

此外,据外媒消息,IBM已经准备和日本Rapidus合作开发2nm芯片,此前2021年5月IBM曾宣布他们已经创造了世界上第一个2nm芯片制程,但当时表示不会量产2nm芯片。到2027年,Rapidu能否量产全球尚未投入实际使用的2nm或者更小的芯片,找回失落的30年,仍有待时间检验。


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