掌握EUV光刻核心技术 日本憋出个大招:上马2nm[思考]

据报道,日本将与美国合作,最早在 2025 财年启动国内 2 纳米半导体制造基地,加入下一代芯片技术商业化的竞赛。

东京和华盛顿将根据双边芯片技术伙伴关系提供支持。两国私营企业将进行设计和量产研究。

台积电在开发 2 纳米芯片的量产技术方面处于领先地位。日本通过实现下一代芯片的国内生产来寻求稳定的半导体供应。 

日本和美国企业可以联合成立一家新公司,或者日本公司可以建立一个新的制造中心。日本经济产业省将部分补贴研发成本和资本支出。

联合研究最早将于今年夏天开始,2025财年至2027财年将形成一个研究和量产中心。

全球最大的代工芯片制造商台积电正在日本熊本县建设芯片工厂,但该工厂将只生产从 10nm 到 20nm 范围的不太先进的半导体。

较小的半导体可以实现设备的小型化和改进的性能。2纳米芯片将用于量子计算机、数据中心和尖端智能手机等产品。这些芯片还降低了功耗,减少了碳足迹。

5月初,日美签署了半导体合作基本原则。双方将在即将举行的“二加二”内阁经济官员会议上讨论合作框架的细节。

在 2 纳米研发方面实力雄厚的 IBM 去年开发了原型。同为美国公司的英特尔公司也在进行 2 纳米工艺的研发。

在日本,由国立先进工业科学技术研究所运营的筑波市研究实验室正在开展一项合作,以开发先进半导体生产线的制造技术,包括 2 纳米工艺的生产技术。东京电子和佳能等芯片制造设备制造商与 IBM、英特尔和台积电一起参与了这个集体。

日本拥有信越化学和 Sumco 等强大的芯片材料制造商,而美国则拥有芯片制造设备巨头应用材料公司。芯片制造商和主要供应商之间的这种合作旨在使 2 纳米芯片的量产技术触手可及。

台积电处于下一代芯片量产的前沿。该公司预计今年将在 2 纳米制造设施上破土动工,并有望在今年晚些时候开始大规模制造 3 纳米芯片。 

日本的2nm雄心

在去年五月,就有报道日本政府正在寻求吸引国外优秀的芯片制造商能赴日本建立圆晶工厂,以促进日本在半导体行业的发展。台积电后来也做了决定,虽然是28nm工艺,但也是个好的开始。

媒体在今年一月的报道也指出,台积电将与日本经济产业省成立合资公司,在东京设立先进封测厂。

而根据报导,台积电是要在日本茨城县筑波市新设技术研发中心, 研发中心包括晶圆制程及3D封装。

从过往的报道看来,日本的这个决定也是有其背后的考量的。因为晶体管微缩受限,过去多年在业界就存在一个观点,那就是借用先进封装可以继续推进芯片性能的提升。

而台积电在去年九月更是推出了其3D Fabric平台,将SoIC、CoWoS、InFO等技术家族囊入其中,能串联高频宽存储、异构整合和3D堆叠,以提升系统能耗,并缩小面积。

台积电研发副总余振华也以TSMC的SoIC技术为例,讲述他们这个平台的优势

。他指出,这个技术可将低温多层存储堆叠在逻辑芯片上,帮助延伸摩尔定律。而公司现在已成功将4层、8层与12层低温多层记忆体堆叠在逻辑芯片上,其中12层总厚度更是低于600微米,这让公司在未来可以实现堆叠更多层的可能。

虽然日本已经紧抱台积电,为未来发展先进芯片制造做好了一部分准备。但从日前的新闻看来,日本的野心并不止于此。

最新报道指出,日本经济产业省最快在本周内,会召开与日本半导体产业有关的检讨会,除了会探索瑞萨电子工厂火灾对汽车生产的影响,以及汽车业供应链不稳定的隐忧外,日本政府还计划府着眼朝着数字化发展的当前经济,让半导体供应链体质更加强韧,并从经济安全保障等观点,重新拟定中长期的政策。

日经进一步指出,日本政府将提供资金支持、协助日本企业研发2nm以后的次世代半导体制造技术。为实现这个目标,他们除了继续保持和台积电、Intel等半导体大厂进行大范围的意见交换来进行研发外,他们还将与佳能、东电、SCREEN等本土设备巨头携手,重振日本在先进研发方面的实力。

据报道,这支该获得经产省资金援助的研发团队目标在2020年代中期确立2nm以后的次世代半导体的制造技术,并设立测试产线,研发细微电路的加工、洗净等制造技术。

厚积薄发的底气

正如文章开头所说,虽然日本没有先进的晶圆厂,但他们在先进工艺的上游有很重要的布局。以现在炙手可热的EUV光刻为例,虽然大家都知道全球目前荷兰公司ASML能提供领先的EUV光刻机。

但在半导体行业观察之前的报道中,我们可以看到日本公司在这个领域多个环节的实力。

首先来看缺陷检测设备,如果作为原始电路板的光掩模中存在缺陷,则半导体的缺陷率将相应增加。最近几年需求增长尤其旺盛的是EUV光罩(半导体线路的光掩模版、掩膜版)检验设备,在这个领域,日本的Lasertec Corp.是全球唯一的测试机制造商,Lasertec公司持有全球市场100%的份额。

日本另一个占据100%市场份额的是东京电子的EUV涂覆显影设备,该设备用于将特殊的化学液体涂在硅片上作为半导体材料进行显影。

1993年东电开始销售FPD生产设备涂布机/显影机,2000年交付了1000台涂布机/显影机“ CLEAN TRACK ACT 8”。在EUV光刻胶方面,日本的市场份额更是遥遥领先。

据南大光电在今年三月发布的相关报告中披露,如下图所示,全球仅有日本厂商研发出了EUV光刻胶,由此可以看到他们在这方面的实力。而欲了解更多日本在EUV方面的实力,可以参考半导体行业观察之前的文章《不容忽视的日本EUV实力》。

国际主要厂商在半导体光刻胶产品的产业化进度(source:南大光电)在先进工艺研发方面,还有一个重要环节,那就是本节开头谈到的EUV光刻机,这也是日本在先进工艺研发上将佳能纳入其中的原因。虽然这家曾经的光刻机巨头在这个领域已经被ASML抛离,但他们在光刻方面的积累,能某种程度上给日本的先进制造提供指引。

除了上述谈到的一些技术和企业外,如上图所示,日经在昨天的报道中,也披露了日本在半导体制造的多个环节参与其中。

由此可见,对于日本来说,要想在芯片制造上搞出一些浪花,是有其深厚的底气。与此同时,日本富岳“超算”上的富士通的48核Arm芯片A64FX的超强性能表现加上索喜5nm芯片的新闻表示,日本在先进芯片上也有其实力所在。

在这些企业的配合下,相信日本复兴半导体先进芯片技术乃至建造先进工艺晶圆厂,都有潜在的可能。当然,是否真会这样做晶圆厂,又是另一个层面的讨论。

日重振半导体,政府顾问:须880亿美金

台积电赴日建厂并获得日本政府的补助,被视为日本提高自身芯片制造能力的关键,据外媒报导,日本政府半导体小组的高级顾问认为,日本做得还不够多,如果想重振半导体产业,明年就应该提供减税优惠,并订下未来十年鼓励企业投资多达10兆日圆(约880亿美元)。

东哲郎认为,日本的半导体产业已低迷数十年,如今有增加补助经费的动作,应是扭转颓势的开端,“没有政府的初期投资,私营企业不会愿意投资。”

东哲郎建议,在未来的10年内,日本政府及私营部门应投资半导体产业10兆日圆。目前,增加对半导体产业的补助,在日本政界内已形成共识,据报导,日本首相岸田文雄也曾称,将为国内半导体生产提供逾1.4兆日圆的投资。

报导提到,因为芯片短缺,各国都在扩大自身的芯片制造能力,并增加补助经费,美国已投入520亿美元(约新台币1.44兆元),并成功吸引到台积电与三星赴美设厂,而中国也有相关的动作。

报导提到,日本过去为人诟病的一点是,对半导体产业的投资不足,并使得市场份额被抢走,如今日本政府也重新重视半导体产业,并承诺将重振半导体产业列为国家项目,目标是到2030年将国内半导体公司的年收入提高约3倍至13兆日圆(约1100字美元)。

东哲郎认为,在下一步,日本政府应在常规预算中,为芯片制造编列额外资金,而非使用一次性的预算进行帮忙。他认为,人们需要看到对这个项目的长期承诺,否则不会把政府当一回事,“若没有政府的初期投资,私营企业不会愿意投资。”

至于日本政府对半导体产业的减税优惠,应涵盖哪些项目,据东哲郎认为,包括:对芯片制造业免征企业所得税的研发、削减用水及公用事业成本,这都是值得讨论的方向。#半导体#

下面这些话,说给贺峻霖,也说给我自己,以纪念我们特别的一年零八个月:
首先,祝贺峻霖同学十八岁生日快乐,成年快乐!欢迎你进入成年人的世界!终于迎来了这个大家期待了好久的时刻,万千瞩目中一颗新星冉冉升起,在数不尽的爱意中,小贺同学成为了全世界最可爱的成年人!恭喜你迈入了人生的新阶段,成年世界的机遇和挑战就摆在你面前,我们都期盼着祝愿着,相信你会在这个新世界大放异彩!
在这个特殊的日子里,想把世界上最美好的文字都写给你,一起完成专属于我们的仪式感。我有太多话要讲,却也不知道从何说起,担心自己写得不好,担心久久不写作的文笔描绘不出细腻的情感,觉得可能表达不出爱你的十分之一,但我一定要写出来,记录我们的牵绊,记录下此刻我对十八岁的贺峻霖想说的话。
我也只不过比你虚长了几岁,却从你这里学到了太多,得到了溢到满出来的情绪价值:很多人生中的重要时刻,是我想着你度过的,而在困难时刻,是想着你说过的话挺过的,爱你的时候能得到回应,看你的文字能让灵魂都充盈起来。两年前的我一定没想到,这个比我小这么多的弟弟,可爱的小不点,竟成了我生命中的光。之前提起养成系,提起年下爱豆,我没有想去了解的兴致,所以没有早些去深挖你那有趣的灵魂。现在回想起来,我们虽相识得晚,但也真的很有缘分,18年就看过第二人生,里面印象最深刻的快言快语的贺呵呵,小小记者大大的可爱;刷十八楼女装视频,tina这个名字一直刻在脑海里没有忘记,以致后来再去了解你的时候,才发觉原来当时惊艳我的就是你呀;20年在韩娱也刷过贺PD的梗,连你的名字都没记住的时候,每次有帖子我就点进去围观,觉得当时你的粉丝好厉害,委屈谁不委屈孩子,回过头一看,原来我们深海就是这样宠溺孩子呀(笑)。17年初的冬天,我走在成都的街头,那是我这个东北姑娘第一次来南方,那时候我就爱上了成都,冥冥之中我和这座城市的缘分,是来源于我和你。也许在时间的洪河里,我们还相遇过更多次,但好在从2020年11月2日,我们就再也没有错过。那天我去参加朋友的生日局,出发之前我随手刷了几个视频,其中一个就是上火时你的舞台,印象里那时候上火才出了四五期,可我真的停不下循环,快到出门的约定时间了,我才缓缓关掉视频。晚上的饭局里,恰好一个新认识的女生是时团的粉丝,恰好我聊到了上火这个综艺,她一直侃侃而谈自己最喜欢的一位,可我当时脑子里出现的却都是贺峻霖,想和朋友聊的爱豆也是贺峻霖,伴着那天晚上的洋酒,头昏脑胀的觥筹交错间,有那么一刻恍惚,我好像真的对贺峻霖心动了,哪怕就只是一个舞台,好久没打开的心门被一把偶然出现的钥匙轻轻打开了。那一刻,好像看见一个小精灵跑到我面前,拉着我的手说,怎么才来找我;那一刻,不是我选择了贺峻霖成为我的爱豆,而是贺峻霖突然蹦出来说,别挣扎了,从这一刻起,我要成为你的最爱了!
初见是心动,是来自美好皮囊的吸引,但真正把我锁的死死的,是你那独一无二晶莹剔透的灵魂。开始决定补物料后,我度过了一段非常难忘的时光,每天看到你都好幸福,你那么迷人那么可爱,口齿伶俐,活泼聪明,对人真诚,那些优点太多太多了,我根本列举不完,只想盯着你看,把所有的注视所有的目光,都给这个最棒的小朋友。直到现在为止,你的每一次出现,都带给我太多的惊喜,你随手写的文字,都在我的心间荡起涟漪。我从你那里得到的快乐与满足,像一直在吸水的大海绵,只会不停地膨胀,你在我心里的位置也越来越重要,你不是我第一个爱豆,却是我现在心里顺位第一的爱豆,也是我坚信着还会爱很多很多年的人。
如果说每一枚硬币都有它的反面,那么快乐的背后就是其他更加复杂的情绪,有时候我会难过会担忧会遗憾会痛苦,但我并不排斥,因为我知道,这是爱一个人必须会经历的。这些情绪也许不会完全消失,但我真心的愿它们越来越少,愿快乐和幸福常驻在我们周围。今天零点,你说一切归零,我就知道你在往前看了。凡是过往,皆是序章。那么,我们都和你一起往前走,记住该记住的,忘掉该遗忘的,甩掉大包袱,重新出发!成年的世界,我这个姐姐,愿和你一起闯!
最后想说,贺峻霖,我爱你。

#贺峻霖[超话]#对于18岁的你的祝福,是经历世事而不失少年意趣,是保持坚定与热爱,是依然能够为世间那些真情而心动;是以诚挚之心,领岁月教诲,敬年少热诚。
愿将来胜过往,永远热泪盈眶;愿你如阳光,明媚不忧伤,活的嚣张,永不受伤,一辈子不用长大。
我祝你生日快乐,不是只有生日这天快乐,是到下一个生日之前的每一天都要快乐,然后继续下一个生日快乐。
马上就要喜提新身份啦,我们都很激动呢~
祝我们贺儿十八岁成年快乐!!!!!![蛋糕][蛋糕][蛋糕][蛋糕][蛋糕][蛋糕][蛋糕][打call][打call][打call][打call][打call][打call][打call]
愿贺峻霖每一年都奔走在自己的热爱里,继而拥抱你炽烈的热爱!!!!!!!


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