过去几年，日本重燃半导体雄心，尤其是在尖端芯片制造领域，仍在不遗余力推进Rapidus的2纳米芯片目标。然而，除了技术挑战之外，被日本寄予厚望的Rapidus还亟待补上4万亿日元的缺口。

10月10日消息，为了弥补这一资金缺口，日本政府正探讨向Rapidus进行实物出资，即以政府资金建设的工厂和设备等非金钱资产进行出资，以换取Rapidus的股票。这一方案旨在通过非传统的出资方式，为Rapidus提供必要的资金支持，以推进其高端芯片的量产计划。

目前，这一方案涉及的具体出资时间、金额，将待由日本经济产业省、财务省进行协商。从方案的可行性来看，此举除了可加强对Rapidus营运的参与、监督外，也能藉由强化政府援助的姿态，让Rapidus能更易于获得民间的投融资，确实获取其发展2纳米芯片的目标。

重振半导体产业雄心

上世纪80-90年代，日本曾处于半导体产业之巅，但后续三十多年里在美国、韩国的打压和竞争之下，基本上退出了在芯片精微化方面的竞争，仅在半导体材料、设备等上游领域仍保持明显的优势。

直到最近几年，在全球政治地缘、芯片短缺以及AI技术快速演进与发展等多种因素的影响下，日本重燃发展半导体产业的雄心。2021年6月，日本制定了半导体和数字产业战略。

为了应对经济安全风险，加快数字化转型，加之生成式AI技术在各个领域的应用正在迅速推进，日本于2023年6月再次修订了《半导体和数字产业战略》。根据该战略，日本希望构建起稳定的半导体供应链，将2020年国产半导体产业销售额为5万亿日元，在2030年提高两倍至15万亿日元。

针对先进计算芯片、先进存储芯片等各细分领域，修订后的战略内容也作出了明确部署，包括推动2nm计算芯片量产、NAND内存高性能化等次世代技术目标。

同时，在日本政府推动下，丰田汽车、Sony、NTT、NEC、软银、Denso、铠侠、三菱UFJ这8家日本企业在2022年联合成立了Rapidus公司，作为实现2纳米尖端芯片制造目标的重要技术载体。

为了保障2纳米芯片这一目标的实现，日本政府不仅给予Rapidus公司极大的财政支持，并加强与美国、比利时、法国等国家的重点企业和科研机构的合作，以在半导体核心制造环节上具备一定的竞争力。

同时，日本经济产业省还批准将尖端制造技术的研究外包给尖端芯片技术中心(LSTC)，以汇集日本在纳米技术、材料和人工智能等领域的研究成果。

此外，日本政府还希望通过“技术移植”来实现尖端半导体量产化，把芯片制造能力从40nm提升到更先进的水平。日本通过引进海外先进企业和培育本土企业来弥补与中国台湾、韩国在尖端芯片技术上的差距。其中，日本向台积电在熊本县投建的晶圆工厂提供了高达4760亿日元的补贴，未来还计划为台积电的第二座工厂提供额外的7320亿日元。

2纳米芯片“横生枝节”

尽管日本在发展半导体制造上大力推进台积电在本土投资建厂，但发展2纳米尖端芯片上，其仍然寄希望于Rapidus公司。根据发展目标，Rapidus将在2025年4月设立试制生产线，2027年开始实现量产2纳米芯片。

从具体进展来看，Rapidus公司于10月3日宣布在其租用的精工爱普生千岁市工厂启动先进封装研发线建设。该公司还在该市设立Rapidus Chiplet Solutions半导体后端工艺研发中心，将在2025年4月搬入设备，目标2026年4月开始从事研发活动。该研发中心将研发把功能各异的芯片、像积木一样进行组合的“小芯片（chiplet）”以及“3D封装”技术。

目前来看，在技术攻关上，Rapidus公司要实现2纳米芯片目标仍然存在较大维度的差距，毕竟此前日本仅能量产40纳米芯片。为了实现这一技术跨越，Rapidus公司与IBM建立了战略合作伙伴关系，共同开发基于IBM 2nm工艺技术的半导体芯片，同时采购了比利时半导体研发机构纳米电子学研究中心（imec）与荷兰阿斯麦联合开发的极紫外光刻设备。

不过，要实现2纳米芯片目标，Rapidus公司从美国IBM公司进行“技术移植”极为关键，其于2023年4月派遣百余名技术人员学习2纳米半导体开发必备的GAA（全环绕栅极）技术。

然而，美国大型半导体代工企业格罗方德（GlobalFoundries）同月以非法利用知识产权和商业秘密为由起诉IBM，理由是其于2015年收购了IBM的半导体部门，包括相关的知识产权和技术机密，但IBM在出售业务后，仍非法将这些知识产权和商业秘密提供给了其合作伙伴，包括英特尔和日本新成立的芯片代工公司Rapidus。

格罗方德认为，IBM的这一行为导致其非法获取了数亿美元的授权收入及其他利益，严重损害了格罗方德的利益。

格罗方德在纽约南区联邦法院提起诉讼，要求IBM赔偿损失并禁止其进一步公开和使用商业秘密。IBM试图阻止格罗方德的诉讼，但被法院驳回。这使得Rapidus公司2027年的量产计划“横生枝节”。

除了基础设施建设和技术攻关之外，Rapidus公司还同步进行2纳米芯片业务拓展。今年4月，Rapidus已在美国硅谷开设营业据点。关于2纳米芯片客户获取情况，Rapidus社长小池淳义指出，“除了已公开的企业外，正和40家进行交涉。明年以后、将能够对外说明”。

"用工厂换股票"破解4万亿日元资金难题

在Rapidus成立时，8家日本投资企业提供了73亿日元的资金。同时，日本政府已经为Rapidus提供的补助约达9200亿日元。然而，在计划启动之初，Rapidus公司就提出了实现量产需要5万亿日元的资金预算要求。这意味着Rapidus公司2纳米芯片量产目标仍然有4万亿日元的资金缺口。

目前来看，鉴于2纳米芯片的技术挑战，Rapidus公司具有“轻资产、少担保、缺乏抵押品”的特征，使得银行和其他金融机构对其贷款意愿较低。而且，即使Rapidus公司量产2纳米芯片，仍需面对台积电、三星、英特尔的竞争，可谓挑战重重。这也意味着Rapidus公司很难通过民间资本市场来弥补4万多亿日元这一资金缺口，必须得由日本政府出面担保。

为了解决这一难题，日本政府目前是采用委托Rapidus研发次世代半导体的形式来提供支持，即通过经济产业省辖下的“新能源暨产业技术总合开发机构(NEDO)”，决定投入9,200亿日圆作为委托费(对Rapidus的援助金额)。

由于定义为“委托事业”，Rapidus利用政府资金在北海道千岁市兴建的工厂以及半导体制造设备属于国家的资产，今后Rapidus要利用北海道工厂、设备量产2纳米芯片时，需向政府买下工厂资产。

目前，日本政府评估的出资方案就是以“对价交换”的方式，让Rapidus用自家股票来和政府换取北海道工厂、设备，藉此日本政府将成为Rapidus的股东。简单理解就是日本政府采用"用工厂换股票"的形式，为Rapidus公司量产2纳米芯片做背书，以获得更多的民间资本的支持，加速推进半导体产业的重振，以期在全球半导体行业中重新夺回核心地位。

不过，这种形式的担保是否能获得民间资本的认可仍待观察，否则如果没有民间资本的参与，政府也将“独木难支”。据悉，在日本政府内部，经济产业省与财务省之间围绕半导体支援力度难以达成共识。

今年4月，日本财务省就提出，与美国、德国等相比，日本支援半导体的政府财政支出占其国内生产总值（GDP）比重过高，而日本经产省则在5月列举了数据予以反驳。而且，支援尖端半导体量产化的法案也难以在短期内在日本国内进行审议。

整体来看，日本2纳米芯片目标仍需跨越技术、市场、资金“三座大山”。