臺積電希望 與索尼集團(tuán)和其他合作伙伴合作,在日本西部熊本縣建設(shè) 價值 70 億美元的工廠。這家臺灣合同制造商與日本的持續(xù)合作使其不顧其他幾個國家的提議而選擇了這個國家。
這種伙伴關(guān)系在 2019 年向前邁出了一大步,當(dāng)時東京大學(xué)與臺積電結(jié)成了聯(lián)盟。
雙方為開發(fā)用于人工智能的前沿半導(dǎo)體建立了合作框架。臺積電提供原型設(shè)計服務(wù),東京大學(xué)利用該公司的平臺設(shè)計芯片。雙方還交換了材料科學(xué)、物理和化學(xué)前沿領(lǐng)域的技術(shù)專家。
“我們很高興我們決定以前所未有的豐富度和深度開展國際合作,”當(dāng)時的東京大學(xué)校長 Makoto Goonokami 說。
臺積電今年 2 月表示,將在東京東北部城市筑波建立研究中心。該地點(diǎn)將開發(fā)3D芯片集成技術(shù)。多家公司 簽署了相關(guān)合作協(xié)議。
3D集成技術(shù)讓芯片超越了小型化的極限。它構(gòu)成了日本認(rèn)為重新獲得半導(dǎo)體行業(yè)主導(dǎo)地位的關(guān)鍵的后端流程的一部分。
前端工藝涉及在晶圓上形成電路圖案,而后端則將晶圓切割成芯片,將芯片連接到電極并將它們封裝在聚合物中。日本制造商在后端流程中使用的材料和新設(shè)備方面具有優(yōu)勢。
日本加深與臺積電的關(guān)系,是因?yàn)槿毡緭碛惺澜珙I(lǐng)先的邏輯半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)。芯片的進(jìn)步,以及周邊產(chǎn)業(yè)的研發(fā),都與生產(chǎn)技術(shù)息息相關(guān)。
但工業(yè)界、政府和學(xué)術(shù)界人士表達(dá)了對日本缺乏先進(jìn)的邏輯半導(dǎo)體生產(chǎn)線的擔(dān)憂。這種缺席使日本依賴海外供應(yīng)這些芯片。
此外,如果日本繼續(xù)錯失開發(fā)尖端制造工藝的機(jī)會,就有可能失去在國內(nèi)芯片行業(yè)該領(lǐng)域積累的知識、人才和其他遺產(chǎn)。日本的設(shè)備和材料制造商可以將核心功能轉(zhuǎn)移到國外。
“日本正在失去其先進(jìn)邏輯半導(dǎo)體的基礎(chǔ),”TIA 執(zhí)行委員會主席 Tetsuro Higashi 說,TIA 是東京的一個芯片創(chuàng)新組織,匯集了來自工業(yè)、政府和學(xué)術(shù)界的代表。“我們必須擁有制造流程以及支持他們的人才和開發(fā)工程師。我們正在制定一項戰(zhàn)略,預(yù)計需要 10 年時間才能建立前端流程?!?/p>
臺積電計劃在熊本縣投資 70 億美元的工廠將生產(chǎn) 20 納米范圍的芯片。由于世界上最先進(jìn)的芯片是 3 納米,這家工廠將使用已有近十年歷史的制造技術(shù)。
然而,該工廠將滿足汽車行業(yè)和工業(yè)應(yīng)用對芯片日益增長的需求,提供日本曾經(jīng)放棄的設(shè)施類型。
僅僅將工廠吸引到日本并不能鞏固該國的芯片制造基地。但是工廠工程師和供應(yīng)鏈中的公司將直接參與生產(chǎn)線。擬建的熊本工廠將是在日本開發(fā)先進(jìn)邏輯芯片技術(shù)基礎(chǔ)的關(guān)鍵部分。
有一些懸而未決的問題可能會使臺積電的進(jìn)入失敗。日本公司會成為可靠的客戶嗎?盡管日本在家電和家用電腦等電子產(chǎn)品方面已經(jīng)失去了影響力,但它仍然擁有對芯片有良好需求的行業(yè)。
它們正在開發(fā)自動駕駛和電氣化技術(shù)的汽車行業(yè)以及智能工廠。在失去作為半導(dǎo)體客戶的價值之前,他們需要更快地培育這些市場。
另一個問題是日本將如何支持行動。中國和韓國的芯片制造商獲得政府援助,以降低工廠運(yùn)營成本。如果在競爭環(huán)境中沒有平等地位,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)將是一項艱巨的挑戰(zhàn)。
日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省于 6 月公布了所謂的半導(dǎo)體和數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略,稱該戰(zhàn)略“將作為一個超越一般私營部門支持的國家項目來實(shí)施”。
在一個以市場和技術(shù)趨勢發(fā)生巨大、突然變化為標(biāo)志的領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)界、政府和學(xué)術(shù)界是否會聯(lián)合起來重建日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)還有待觀察。如果日本的研發(fā)中心能跟臺積電一起建廠,那么這個目標(biāo)就大功告成了。