日本Rapidus北海道廠動工，計畫明年10月完工
8家日本大企業共同投資設立生產次世代半導體的新公司Rapidus，於9月1日在北海道千歲市舉行工廠奠基儀式，計劃在2024年10月完工，並於2025年4月啟動試作生產線，不過在技術、客戶和資金等方面仍須克服。
Rapidus大規模生產2奈米，但目前日本國內半導體工廠僅能生產40奈米之通用產品，相關工程師也很少，EUV最新技術的曝光設備和周邊設備的取得爭奪戰，會成為發展的重要關鍵。首先在半導體材料方面，Rapidus董事長東哲郎表示，將努力確保設備和材料供應，擴大與美國Lam Research、荷蘭ASML等海外設備製造商合作，使量產能取得成功。
第二個課題是開發客戶。Rapidus在大規模量產追求低成本投資競爭中，很難贏過台積電、三星、英特爾等企業，因此Rapidus的計劃是專注高附加價值的特客製半導體，少量多品項能靈活地滿足客戶需求，但如果不將晶片單價定得高一些，就無法收回開發費用和生産費用的投資。對此，Rapidas小池敦義社長指出，正在接觸包括出資的8家日本企業以及美國大型IT公司等潛在客戶，預計市場對超級電腦和AI半導體會有需求，但要找到願意付高價使用的客戶並不容易。
最後在資金方面，Rapidus預計2025年4月啟動試作生產線，將花費2兆日圓，而2027年量產將花費5兆日圓，Rapidus獲得經濟產業省3,300億日圓的補貼，未來則考慮透過首次公開募股自行籌集資金。
2020年，突然其來的Covid-19大流行，各國政府以封城手段，限縮人們的接觸，防止病毒傳染。這種封鎖措施，使得在家工作成為企業普遍的應變措施，加速全球數位化的進程。頓時，個人電腦、平板電腦等，需求大幅攀升，帶動半導體需求急劇上升，供不應求。
2020年年底，傳出汽車產業缺晶片，導致汽車產量大幅下滑，驚動美、歐、日政府。加上地緣政治衝突加劇，供應鏈由全球化轉為在地生產的趨勢明顯，因此如何確保供應鏈的「韌性」成為各國政府重要的戰略目標。半導體的重要性在此次史無前例的疫情中，被升級為「戰略產業」。
日本是半導體材料大國，但IDM、IC設計排後段班
美國、歐洲皆端出鼓勵在地興建晶圓廠的補貼措施，美國《晶片法案》以及《歐盟晶片法案》分別祭出520億美元及430億美元的補貼。
日本政府也不落人後，於2021年會計年度編列6,170億日圓，對投資日本境內先進半導體的事業進行補貼，目前已敲定補貼台積電、鎧俠（Kioxia）及美光科技（Micron）在日本的設廠或擴廠。
日本的半導體材料供應鏈獨步全球，先進製程許多關鍵材料（如光阻劑），全掌握在日本廠商的手中。在半導體製造設備方面，日本也在全球供應鏈中名列前茅，不容小覷。
不過在半導體市場方面，日本就排在後段班。日本的整合元件製造（IDM）方面僅占全球約8%，遠低於美國的47%，韓國的33%，與歐洲的9%在伯仲之間。
IC設計產業方面，日本約占全球1%左右，遠低於美國的68%及台灣的21%。
日本半導體產業的往日榮光
回顧上世紀80、90年代，日本半導體產業如日中天，以1990年全球半導體前十大公司為例，日本公司共有六家入榜。
當年，NEC（日本電氣）名列第一，營業額達43.2億美元，東芝（Toshiba）緊追在後，營業額為42億美元。
排名第三為美國摩托羅拉（Motorola），營業額35.4億美元，第四為日立（HITACHI），營業額35.2億美元，第五為英特爾（Intel），營業額31.7億美元，第六為富士通（Fujitsu），營業額26億美元，第七為德州儀器（TI），營業額25.7億美元，第八為三菱（Mitsubishi），營業額21.1億美元，第九為飛利浦（Philips），營業額19.6億美元，第十為松下（Panasonic），營業額18.3億美元。
彼時的半導體產業規模，無法與現在的產業規模相比。1990年全球半導體產業規模很小，全球半導體產業營業額僅達505億美元，還不到2021年5,559億美元的十分之一。前十大半導體公司中，日本公司6家，美國公司3家，歐洲公司1家。
1990年日本半導體產業登上顛峰之際，衰退的種子卻已在4年前（1986年）埋下。
一紙協議，埋下日本半導體衰敗種子
1986年，日本在美國的「要求」下簽署《美日半導體協議》，美國要求日本開放半導體市場，保證5年內，外國公司可以獲得日本20%的市占率，並且開放日本半導體產業的知識產權及專利。
這項半導體產業協議，埋下日本半導體產業衰敗的種子，使日本半導體產業逐步衰退。1989年日本在全球半導體的市占率高達53%，其次為美國市占率為37%，歐洲市占率為12%。
當時日本DRAM產業「一馬當先」，市占率最高時達80%，美國英特爾、美光科技、摩托羅拉等DRAM生產商，都不敵日本DRAM的競爭；英特爾、摩托羅拉後來放棄DRAM事業，僅剩美光科技持續經營DRAM。
《美日半導體協議》簽訂的背景，是美國DRAM產業受到日本的強力競爭，美國政府不得不「出手」。
走過80年代的風光日子，日本半導體產業逐步敗退。記憶體方面，DRAM大廠不敵韓國的競爭。1999年NEC記憶體部門與日立記憶體部門，合併成立「NEC日立記憶體公司」，2000年改名為爾必達記憶體公司（Elpida Memory），2003年合併三菱電機記憶體部門。
由於日本東芝放棄DRAM事業，專注於NAND，因此爾必達成為日本唯一的DRAM專業大廠。爾必達有雄厚的DRAM技術基礎與不小的產能，可惜的是在經歷幾次DRAM產業不景氣的衝擊下，資金不濟，只好於2012年2月申請破產保護。2012年5月，爾必達被美國美光科技收購，日本DRAM產業畫下休止符。
2003年4月，日本日立公司的半導體部門與三菱電機的半導體部門合併，成立瑞薩科技。2010年4月，瑞薩科技與NEC半導體部門，透過業務整合成立瑞薩電子（Renesas）。瑞薩電子目前是日本第二大的半導體公司，僅次於從東芝分割出來的鎧俠（Kioxia）。
鎧俠為NAND Flash記憶體公司，是目前日本半導體製程最先進的公司。瑞薩是系統IC公司，為IDM公司。基於投資效益的考量，瑞薩自家晶圓廠的製程在45奈米世代以後，就停止發展更先進的製程。瑞薩有更先進製程需求時，則委託台積電代工。
日本在半導體產業的基礎深厚，可惜的是簽下《美日半導體協議》後，產業發展受到美國的箝制，記憶體被韓國超越，系統IC又無法與美國競爭。所幸日本在類比IC、功率IC還很強，缺點是沒有先進的系統IC。
2021年日本IC公司在全球IC產業的市占率僅6%，遠遜於美國的54%，也不敵後起之秀韓國的22%。
日本半導體的振興大計
日本半導體的振興大計，從邀請台積電到日本設廠開始，日本政府希望提高日本半導體在全球的市占率，期望於2030年能達20%。除此之外日本政府也希望有自己的先進製程，希望能開發2奈米製程技術。
計畫一：攜手台積電設廠，不只推動半導體也帶動當地經濟
在日本政府力邀請下，以及蘋果（Apple）敦促就近支援日本索尼（Sony）。2021年11月，台積電與索尼半導體製造公司（Sony Semiconductor Solutions Group，SSMC）共同宣布合資成立「日本先進半導體製造」（JASM），在日本熊本興建12吋晶圓廠，月產能5.5萬片，製程為12/16奈米、22/28奈米。同年12月，日本電裝公司（Denso）宣布投資JASM 3.5億美元，占JASM 10%股權。
台積電占JASM 70%股權，索尼占20%股權，熊本廠資本支出原訂為70億美元，之後因將月產能由4.5萬片提高到5.5萬片，資本支出提高到86億美元，日本政府補貼35億美元。
2022年4月JASM熊本廠開始動工興建，興建過程中帶動當地經濟，由於日本當地需求大（尤其是車用半導體），因此日本政府力邀台積電在熊本再建第二座晶圓廠，補貼金額由三分之一起跳。
計畫二：集結8家日企，成立「晶片復仇者聯盟」
2022年11月，日本豐田、日本電信電話公社（NTT前身）、索尼（Sony、鎧俠（Kioxia）、軟體銀行（SoftBank）、NEC、電裝（Denso）以及三菱日聯銀行（MUFG Bank），8家日本大企業，將共同投資設立生產次世代半導體的新公司Rapidus。
Rapidus具快速的意思，這意味期待新公司，將快速進入次世代 (2奈米及以下)半導體製程的生產。Rapidus計畫於2027年之後建立生產線，並且於2030年前後投入晶圓代工業務，降低對台積電的依賴。
看似宏大的計畫，可惜「起手式」很難看。除了三菱日聯銀行出資3億日圓外，其餘7家公司，每家公司出資10億日圓（約690萬美元，匯率1美元:145日圓），Rapidus資本合計73億日圓(約5035萬美元)。
顯而易見的是， 參與投資Rapdius的大企業，對公司前景沒信心，看起來好像是為了應付日本政府的「公關費」。
日本政府對Rapidus補助700億日圓（約4.83億美元），先進晶圓廠的投資動輒超過數百億美元，700億日圓的補貼顯然是「杯水車薪」。
2023年，Rapidus宣布將在北海道千歲市興建2奈米晶圓廠，日本政府將追加2600億日圓（約18億美元）補貼，不過這還是遠遠不敷所需。顯然Rapidus必須另覓財源。
Rapidus技術將從IBM授權，IBM已經很久沒有量產半導體的經驗，先進技術皆在實驗室開發，從IBM取得2奈米技術，恐怕前途多舛。
Rapidus北海道工廠預定2025年試產，2027年量產，這應該是不可能達成的任務。
計畫三：2年砸123億美元，日本全速打造半導體供應鏈
2022年會計年度，日本政府再度編列大筆預算投資半導體產業。日本政府將提供3,500億日圓（約24億美元），投入與美合作的新世代半導體研究，期望最快能在2025年量產2奈米晶片。
對先進半導體的生產據點，日本政府將投資4500億日圓（約31億美元），除此之外對生產先進半導體所需要的材料與設備投資3700億日圓（約25.5億美元）。
綜合2021年及2022年日本政府計畫投入半導體產業的金額合計達1.787兆日圓（以1:145匯率計算），這兩年日本政府對先進半導體的總投資額為123億美元。
日本政府應該會投入更多的資源，建立半導體供應鏈。日本在半導體上游有極佳的基礎及實力，除了2奈米的投資無法達成目標外，其餘的目標應可得到不錯的成果。
《數位時代》長期徵稿，針對時事科技議題，需要您的獨特觀點，歡迎各類專業人士來稿一起交流。投稿請寄edit@bnext.com.tw，文長至少800字，請附上個人100字內簡介，文章若採用將經編輯潤飾，如需改標會與您討論。
（觀點文章呈現多元意見，不代表《數位時代》的立場）
責任編輯：林美欣
