買完ASML***，又“國(guó)有化”光刻膠龍頭，日本的野心藏不住了

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）根據(jù)外媒的最新報(bào)道，日本政府支持的投資公司JIC(產(chǎn)業(yè)革新投資機(jī)構(gòu))計(jì)劃斥資64億美元（約合9093億日元）收購(gòu)日本光刻膠龍頭JSR。據(jù)悉，JIC計(jì)劃在12月下旬發(fā)起收購(gòu)要約以將JSR私有化，每股出價(jià)4350日元，比上周五的收盤價(jià)溢價(jià)35%。

考慮到JIC的背景和出資方（瑞穗銀行和日本開發(fā)銀行），很明顯日本政府是想要將JSR國(guó)有化。再結(jié)合近日日本經(jīng)產(chǎn)省與荷蘭經(jīng)濟(jì)事務(wù)和氣候政策部在東京簽署的半導(dǎo)體合作備忘錄，日本在東亞打造先進(jìn)晶圓制造第三極的野心昭然若揭。

JSR是光刻膠主要供應(yīng)商

JSR成立于1957年，是全球領(lǐng)先的材料供應(yīng)商，截至2023年3月31日，JSR共有員工7994名。JSR 的全球總部位于日本東京，在歐洲、美國(guó)、中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)和泰國(guó)設(shè)有工廠和辦事處，產(chǎn)品涉及生命科學(xué)、合成橡膠、電子材料、顯示器和光學(xué)材料等。

日本是全球最大的半導(dǎo)體材料生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)，據(jù)SEMI預(yù)測(cè)，在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域，日本企業(yè)的占比高達(dá)52%左右，行業(yè)領(lǐng)先地位十分明顯。在光刻膠方面，用于7nm以下芯片制造的EUV光刻膠，日本的份額為100%。根據(jù)市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，JSR是全球僅存的幾家EUV光刻膠生產(chǎn)商之一，同時(shí)也是全球最大的光刻膠生產(chǎn)商。截至2020年末的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球前五大光刻膠供應(yīng)商分別是JSR、東京應(yīng)化、信越化學(xué)、住友化學(xué)和富士膠片，市占比分別為27%、25%、18%、14%和7%。

在用于130nm-7nm工藝的ArF光刻膠領(lǐng)域，JSR占比達(dá)39%，三星、臺(tái)積電、美光科技等行業(yè)巨頭都是JSR的客戶。

過去這些年，JSR一直都是光刻膠材料發(fā)展的引領(lǐng)者。在10nm及以上工藝時(shí)，***的發(fā)射波長(zhǎng)為160 nm左右的浸入式ArF光源，這在聚合物材料的光吸收和反應(yīng)范圍內(nèi)，而過去30多年的時(shí)間里，JSR為首的公司一直在這個(gè)領(lǐng)域深挖，建立了很高的技術(shù)壁壘。

到了10nm工藝時(shí)，晶圓代工廠開始采用EUV***，發(fā)射波長(zhǎng)變?yōu)?3.5nm，需要光刻膠在溶解后滿足以下指標(biāo)：
·L/S：線/間距抗蝕墻寬度/墻與墻的間距；
·H/P或HP：半間距相鄰抗蝕墻的間距；
·LER：線邊緣粗糙度抗蝕墻壁兩側(cè)的粗糙度；
·LWR：線寬度粗糙度抗蝕墻壁的寬度變化。

在10nm制程下，要在非常狹窄的區(qū)域內(nèi)控制質(zhì)子發(fā)射和擴(kuò)散，這是一項(xiàng)非常困難的工作，很難保證LWR、LER等方面的穩(wěn)定性和低變異性。因此，ASML公司開始轉(zhuǎn)向了Inpria的一種含有無機(jī)材料的光刻膠。而在2021年9月，JSR收購(gòu)了Inpria。值得注意的是，在2017年JSR就推出了一種化學(xué)增幅型酸發(fā)生型聚合物光刻膠，能夠滿足5nm的制程工藝，現(xiàn)在有了Inpria的技術(shù)，JSR能夠繼續(xù)保持在先進(jìn)制程用光刻膠方面的領(lǐng)先性。

而現(xiàn)在日本政府將JSR實(shí)現(xiàn)了國(guó)有化，那么當(dāng)日本的先進(jìn)制程量產(chǎn)后，可以有非常穩(wěn)定的供應(yīng)，并持續(xù)保持技術(shù)的領(lǐng)先性。

Rapidus不與臺(tái)積電競(jìng)爭(zhēng)？

很明顯，日本政府“國(guó)有化”JSR能夠幫助Rapidus提升競(jìng)爭(zhēng)力。Rapidus是由豐田、NTT、Sony、鎧俠、軟銀、NEC、電裝、三菱日聯(lián)銀行等8家日企成立的半導(dǎo)體公司，該公司與IBM于2022年12月簽署了技術(shù)協(xié)議，合作發(fā)展2納米半導(dǎo)體技術(shù)。

據(jù)報(bào)道，Rapidus計(jì)劃派出100名工程師到IBM獲取2納米芯片生產(chǎn)所需的全環(huán)繞柵極（GAA）技術(shù)。GAA技術(shù)被認(rèn)為是FinFET工藝的繼承者，該技術(shù)透過降低供電電壓級(jí)以及增加驅(qū)動(dòng)電流能力以提升性能，從而突破FinFET的性能限制。

和FinFET工藝相比，GAA技術(shù)有兩大突出的優(yōu)勢(shì)：其一是GAA晶體管解決了許多有關(guān)泄漏電流的挑戰(zhàn)，因?yàn)镚AA通道采用水平架構(gòu)；其二是相較于當(dāng)前FinFET制程中的三個(gè)側(cè)面，GAA晶體管的四個(gè)側(cè)邊都被柵極包圍著，從而改善了晶體管的結(jié)構(gòu)。

業(yè)界普遍認(rèn)識(shí)，2nm工藝將必須使用GAA技術(shù)。值得注意的是，IBM在2021年就曾展示過基于GAA實(shí)現(xiàn)2nm工藝的技術(shù)原型，如今IBM計(jì)劃將這項(xiàng)技術(shù)共享給Rapidus。

基于和IBM合作的技術(shù)，Rapidus將成為先進(jìn)制程的有力競(jìng)爭(zhēng)者。不過，日本財(cái)團(tuán)Rapidus負(fù)責(zé)人小池淳義表示，Rapidus計(jì)劃基于IBM 2nm工藝技術(shù)開發(fā)“Rapidus 版”制造技術(shù)，2025年開始邏輯半導(dǎo)體試產(chǎn)，2027年量產(chǎn)。并不會(huì)和臺(tái)積電形成競(jìng)爭(zhēng)，而是更愿意繼續(xù)成為專注于服務(wù)器領(lǐng)域、汽車行業(yè)、通信網(wǎng)絡(luò)，量子計(jì)算和智能城市方面的利基制造商。

根據(jù)他的描述，Rapidus專注的兩大工藝分別是用于“高性能計(jì)算（HPC）”芯片和“Ultra Low Power（超低功耗）” 芯片。很明顯，這也是臺(tái)積電先進(jìn)制程主要關(guān)注的領(lǐng)域之二，所以這種競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系是與生俱來的。此前，Rapidus會(huì)長(zhǎng)東哲郎在接受采訪時(shí)就談到，在日本政府和國(guó)內(nèi)設(shè)備制造商的支持下，新成立的Rapidus有能力迅速趕上臺(tái)積電、三星電子等行業(yè)巨頭。

當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)這樣的工藝就離不開ASML的***，這也是日本和荷蘭政府簽署備忘錄的主要目的。相關(guān)報(bào)道指出，Rapidus計(jì)劃利用經(jīng)產(chǎn)省提供的補(bǔ)貼，采購(gòu)EUV光刻設(shè)備。我們都知道，用于先進(jìn)制程的EUV***產(chǎn)量非常有限，因此供應(yīng)也非常緊俏，而如果Rapidus和ASML展開合作，有望強(qiáng)化供應(yīng)鏈，甚至是獲得更先進(jìn)EUV的優(yōu)先購(gòu)買權(quán)。

此前有產(chǎn)業(yè)鏈人士表示，Rapidus成立僅9個(gè)月之后就已經(jīng)完成了1臺(tái)EUV***的籌備，不過具體的型號(hào)及進(jìn)度沒有說明。小池淳義表示，通常大規(guī)模量產(chǎn)先進(jìn)工藝需要至少1000名工程師，但他們引入了AI和自動(dòng)化技術(shù)，現(xiàn)在有500名工程師了，用一半的資源就能完成。

他強(qiáng)調(diào)：“Rapidus是日本挽回空白10年的‘最后機(jī)會(huì)’。”

除了自己建廠布局先進(jìn)制程，日本還大規(guī)模引進(jìn)晶圓代工廠。我們此前有報(bào)道過，臺(tái)積電將在日本熊本縣建設(shè)22nm和28nm的半導(dǎo)體生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)于2024年開始量產(chǎn)，用于車規(guī)和家電用芯片產(chǎn)品的生產(chǎn)。知情人士透露，臺(tái)積電日本工廠的計(jì)劃是長(zhǎng)期的，將隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行升級(jí)，也就是說未來將會(huì)升級(jí)到12nm-16nm。

另外，日本還招攬了美光。美光公司此前表示，計(jì)劃在日本政府的支持下，未來幾年在極紫外線(EUV)光刻技術(shù)領(lǐng)域投資高達(dá)5,000億日元(37億美元)。知情人士透露，美光準(zhǔn)備從日本政府獲得約2000億日元(14.8億美元)的財(cái)政補(bǔ)貼，以幫助其在日本生產(chǎn)下一代DRAM存儲(chǔ)芯片。

綜合這些因素來看，正如上面所講的，日本希望在中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)之外，在該國(guó)本土構(gòu)建一個(gè)東亞芯片制造的新基地。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，日本可以說是已經(jīng)采取了舉國(guó)之力的模式。

后記

正如一些專家講到的，全球半導(dǎo)體的發(fā)展趨勢(shì)是構(gòu)建以自我為中心的新全球化產(chǎn)業(yè)鏈，在此過程中，每一個(gè)主要國(guó)家和地區(qū)都希望構(gòu)建本土化的芯片產(chǎn)能，以增強(qiáng)本土的芯片供應(yīng)能力，和供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性。很顯然，日本也是如此。