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參考消息網(wǎng)10月20日?qǐng)?bào)道 據(jù)日本《朝日新聞》10月19日?qǐng)?bào)道，日本佳能公司歷時(shí)10年開(kāi)發(fā)出的新技術(shù)產(chǎn)品——可用于半導(dǎo)體制造的一種光刻設(shè)備——已經(jīng)正式開(kāi)售。日本制造企業(yè)曾經(jīng)壟斷光刻機(jī)市場(chǎng)，但后來(lái)被荷蘭的阿斯麥(ASML)碾壓。上述新設(shè)備能否動(dòng)搖阿斯麥的霸主地位將備受關(guān)注。

佳能公司18日在橫濱市舉行了技術(shù)展示會(huì)，展示了新的“納米壓印”光刻設(shè)備。這是一種在半導(dǎo)體晶圓上繪制精密電路的設(shè)備。

2月25日，橫濱舉辦的一場(chǎng)展覽上懸掛的佳能公司標(biāo)志 資料圖 圖自法新社

這一新技術(shù)運(yùn)用了佳能公司擅長(zhǎng)的噴墨打印機(jī)和照相機(jī)技術(shù)，就像打印機(jī)滴墨一樣，將極少的樹(shù)脂滴到半導(dǎo)體晶圓上。類似蓋印章的原理，將刻有凹凸電路圖案的掩模壓印到晶圓上制成電路。據(jù)悉在這一過(guò)程中，晶圓和掩模的位置相差不到幾納米。

現(xiàn)在占主流的光刻設(shè)備采用的是通過(guò)強(qiáng)光照射將電路蝕刻在晶圓上的方式。為了使強(qiáng)光變細(xì)，需要用到很多透鏡和反射鏡，還必須經(jīng)過(guò)多次反復(fù)照射。這種方式不僅制造成本高，而且耗電量大，對(duì)環(huán)境的負(fù)荷也是一個(gè)課題。

“納米壓印”設(shè)備由于不使用強(qiáng)光，耗電量?jī)H為光刻設(shè)備的十分之一，電路可一次就能壓印制成，因此制造成本也很低。這種設(shè)備本身也比其他公司高達(dá)幾百億日元的設(shè)備更便宜。

半導(dǎo)體的電路線寬越細(xì)，性能越高。用于高性能智能手機(jī)和人工智能的尖端產(chǎn)品線寬已細(xì)至2納米。“納米壓印”方式可以做到線寬5納米的產(chǎn)品，甚至挑戰(zhàn)最先進(jìn)的2納米產(chǎn)品。

光刻設(shè)備市場(chǎng)在20至30年前幾乎被佳能和尼康兩家公司壟斷。但是，其后它們?cè)诩夹g(shù)開(kāi)發(fā)上落后于阿斯麥，現(xiàn)在該公司擁有90%以上的市場(chǎng)占有率。

“納米壓印”是佳能公司為了對(duì)抗阿斯麥，從10年前開(kāi)始就進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)的設(shè)備。佳能公司董事長(zhǎng)兼社長(zhǎng)御手洗富士夫表示，要“成為游戲規(guī)則改變者”，意欲扭轉(zhuǎn)局面。

延伸閱讀

借勢(shì)美國(guó)遏華，日本半導(dǎo)體想卷土重來(lái)

在三十年前同美國(guó)的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中被打壓而一落千丈的日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，會(huì)趁美國(guó)當(dāng)下遏制中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而卷土重來(lái)嗎？在上世紀(jì)80年代，日本制造的半導(dǎo)體一度占據(jù)全球市場(chǎng)份額的50%左右，如今的份額卻不足10%。美國(guó)全力拉攏盟友打壓中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，日本將此視做重回半導(dǎo)體山巔的良機(jī)，不但專注多個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)突破，還對(duì)本土新銳半導(dǎo)體企業(yè)Rapidus“慷慨解囊”。日本實(shí)現(xiàn)這一產(chǎn)業(yè)雄心的可能性有多大？

突破技術(shù)加大投資

據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》報(bào)道，日本佳能公司日前開(kāi)始銷售半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備FPA-1200NZ2C。該設(shè)備采用了一種名為“納米壓印”的新技術(shù)，可以更加低成本、節(jié)能地制造智能手機(jī)、數(shù)據(jù)中心等所需的尖端半導(dǎo)體產(chǎn)品。與以往的工藝不同，“納米壓印”采用的是類似蓋章一樣繪制電路方式，由于生產(chǎn)工藝相對(duì)較為簡(jiǎn)單，或能降低半導(dǎo)體設(shè)備所需的投資。

佳能的芯片制造設(shè)備 圖自佳能官網(wǎng)

報(bào)道稱，佳能公司推出的新裝置可以制造5納米工藝級(jí)別的尖端半導(dǎo)體產(chǎn)品。目前，要量產(chǎn)尖端制程的半導(dǎo)體產(chǎn)品，必須使用被荷蘭ASML（阿斯麥）壟斷的采用“極紫外光刻（EUV）”技術(shù)的裝置，但這種裝置存在價(jià)格昂貴、耗電量大等問(wèn)題。為了向市場(chǎng)投放新裝置，佳能早在2014年就開(kāi)始進(jìn)行持續(xù)研發(fā)。同時(shí)，佳能還與鎧俠、大日本印刷等國(guó)內(nèi)企業(yè)合作。

日媒在報(bào)道中寫(xiě)道，上世紀(jì)90年代，日本卷入與美國(guó)的半導(dǎo)體貿(mào)易爭(zhēng)端?，F(xiàn)在，是中國(guó)在同美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)，美國(guó)“有很強(qiáng)的意志拒絕讓渡在尖端半導(dǎo)體技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)地位?！痹诿罋W多國(guó)政府都支持對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)工廠進(jìn)行大規(guī)模投資的背景下，日本政府向臺(tái)積電提供了4700億日元（約合230億元人民幣）的補(bǔ)貼，以支援臺(tái)積電與日本企業(yè)合作在熊本縣建設(shè)工廠。

有消息稱，岸田文雄內(nèi)閣將在2023年10月底前出臺(tái)最新的經(jīng)濟(jì)政策，其中經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省申請(qǐng)的對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼3.4萬(wàn)億日元（約合1700億元人民幣）的預(yù)算很可能會(huì)獲得批準(zhǔn)。

扶持Rapidus

在美國(guó)決定單方面對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施限制后，日本政府看到了一個(gè)巨大的恢復(fù)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的機(jī)會(huì)。時(shí)下，日本正在加速對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的支援。一方面，日本通過(guò)財(cái)稅補(bǔ)貼等方式，積極邀請(qǐng)海外半導(dǎo)體企業(yè)投資建廠。另一方面則是積極支持本國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)發(fā)展，其中最為突出的就是由日本政府主導(dǎo)，由多家日本企業(yè)共同出資成立的Rapidus，該公司計(jì)劃在2027年實(shí)現(xiàn)2納米制程最尖端半導(dǎo)體的量產(chǎn)。

對(duì)于Rapidus，日本政府“慷慨解囊”，目前已向其提供3300億日元的補(bǔ)貼。據(jù)《朝日新聞》近日?qǐng)?bào)道，日本在3300億日元之外，還給Rapidus投入1.7萬(wàn)億日元，達(dá)到2萬(wàn)億以上的補(bǔ)貼。甚至有分析認(rèn)為，日本政府最后可能會(huì)拿出5萬(wàn)億日元。

日本政府目前已向Rapidus提供3300億日元的補(bǔ)貼

Rapidus總裁小池淳義曾表示，在成立公司之前，曾經(jīng)接到美國(guó)IBM公司高層的電話。他表示，對(duì)方希望自己能出來(lái)成立一家公司，為IBM生產(chǎn)芯片。

除IBM有需求外，美國(guó)谷歌、亞馬遜、蘋(píng)果和微軟等平臺(tái)企業(yè)對(duì)芯片也有很大的需求。由于日本半導(dǎo)體企業(yè)一直因?yàn)閲?guó)內(nèi)市場(chǎng)不足以支撐起具有競(jìng)爭(zhēng)能力的芯片工廠而缺少投資。來(lái)自美國(guó)的“需求保障”被認(rèn)為是為日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)卷土重來(lái)的關(guān)鍵助推動(dòng)力。

為了讓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)卷土重來(lái)，Rapidus除了構(gòu)建需求對(duì)接，還在加強(qiáng)人才籠絡(luò)。Rapidus同比利時(shí)研究機(jī)構(gòu)IMEC建立合作研究機(jī)制，期望解決日本國(guó)內(nèi)在尖端半導(dǎo)體芯片上研究能力不足的問(wèn)題。在光刻機(jī)方面，公司很早就和荷蘭的阿斯麥建立合作關(guān)系。

據(jù)日媒報(bào)道，阿斯麥計(jì)劃2024年下半年在北海道設(shè)立技術(shù)支持基地，為計(jì)劃實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)半導(dǎo)體量產(chǎn)的Rapidus公司提供建廠和維護(hù)檢修方面的幫助，到2028年前后將日本員工人數(shù)提升40%。

“對(duì)過(guò)往輝煌不切實(shí)際的懷念”

但在連續(xù)拋出半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)刺激和支持政策之際，日本重振半導(dǎo)體雄風(fēng)的計(jì)劃卻并不看好。對(duì)于“在半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)上再次引領(lǐng)世界”的愿景，在日本國(guó)內(nèi)業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這一愿景面臨重大挑戰(zhàn)，日本應(yīng)放棄“對(duì)過(guò)往輝煌不切實(shí)際的懷念”。

進(jìn)入到2000年以后，日本經(jīng)產(chǎn)省一直在通過(guò)鼓勵(lì)企業(yè)之間的兼并，盡力維持半導(dǎo)體企業(yè)。對(duì)于經(jīng)營(yíng)不善，技術(shù)落后的半導(dǎo)體企業(yè)，經(jīng)產(chǎn)省給錢、給政策，讓這些企業(yè)通過(guò)合并的方式，盡可能生存下來(lái)。

但另一方面，在這個(gè)時(shí)期，日本產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)缺少了在日本國(guó)內(nèi)的投資意愿。大量日本企業(yè)去國(guó)外投資，通過(guò)使用國(guó)外廉價(jià)的勞動(dòng)力，在距離市場(chǎng)最近的地方建設(shè)工廠。日本企業(yè)希望將日本本身變成研發(fā)的中心，保持技術(shù)上的先進(jìn)。當(dāng)大量工廠搬到國(guó)外后，日本的家電、IT數(shù)碼產(chǎn)品等，不再像2000年以前那樣對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品有著巨大的需求。

對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求下降，令日本產(chǎn)業(yè)界有些“無(wú)欲無(wú)求”。盡管日本還在部分原材料方面保有先進(jìn)性，但這只是個(gè)別材料研發(fā)早、生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)先的結(jié)果，日本已經(jīng)失去在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)方面革新的動(dòng)力與欲望。

很快，日本企業(yè)基于先發(fā)優(yōu)勢(shì)而領(lǐng)先的半導(dǎo)體產(chǎn)品的能力開(kāi)始在競(jìng)爭(zhēng)中落后。因?yàn)樵谑袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，往往是半導(dǎo)體設(shè)計(jì)企業(yè)最先捕捉需求，進(jìn)行最新的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)則交給了只按圖紙進(jìn)行生產(chǎn)的代工企業(yè)。出現(xiàn)了廠家需求、無(wú)廠企業(yè)設(shè)計(jì)、代工企業(yè)生產(chǎn)的水平分工模式。尤其代工企業(yè)能通過(guò)大量生產(chǎn)來(lái)降低成本，這比日本企業(yè)將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝備投資全部由垂直生產(chǎn)中的企業(yè)一家負(fù)責(zé)模式競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)了很多。日本半導(dǎo)體企業(yè)愈發(fā)趕不上時(shí)代的發(fā)展，2006年以后，日本企業(yè)在半導(dǎo)體產(chǎn)品的市場(chǎng)占比不斷下滑。

長(zhǎng)期從事半導(dǎo)體研發(fā)與制造的日本NEC前工程師菊地正典在其今年出版的新書(shū)《半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一切》中分析了當(dāng)前日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展不足的根源：與西方同行相比，“食草型”的日本人取得一定的成功后，往往滿足于現(xiàn)狀，而不是尋求進(jìn)一步發(fā)展。如今，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重心已逐漸從“如何制造產(chǎn)品”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸圃焓裁串a(chǎn)品”，甚至是“為什么需求而制造產(chǎn)品”。但日本的半導(dǎo)體企業(yè)缺乏新的視角和發(fā)展愿景。

有分析認(rèn)為，日本半導(dǎo)體衰落的原因，不是半導(dǎo)體政策出了問(wèn)題，是日本產(chǎn)業(yè)衰敗、半導(dǎo)體在國(guó)內(nèi)外失去市場(chǎng)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)本身技術(shù)及生產(chǎn)落后的綜合結(jié)果，Rapidus并不能解決日本半導(dǎo)體衰落的問(wèn)題。