PROBLEM: AI用半導體需求急速攀升,最先進半導體的全球生產能力因此陷入嚴重吃緊。最先進製程與先進封裝(將多顆半導體整合為一的製程)的產能已被預訂至數年後,連帶影響到一般消費性電子產品所使用的半導體供應。
POTENTIAL SOLUTION: 以北海道為製造基地的半導體廠商Rapidus,目前正積極推動次世代半導體(2奈米半導體)的試產,並開發先進封裝技術。一旦實現量產,有望成為同時支援AI用途與一般消費性電子產品的最先進半導體新供應來源。

從北國大地孕育而生的全新半導體供應源
距東京約900公里的北海道千歲市,一家企業正積極投入解決這場供應短缺危機。
成立僅4年的半導體廠商Rapidus,在日本政府與國內主要企業的支援下,並取得IBM的技術移轉,於2025年4月啟動2奈米邏輯半導體試產線。以2027年實現量產為目標的Rapidus,於2025年7月宣布,在自家產線上試製的2奈米電晶體(支撐半導體運作的核心元件)已確認可正常運作,成為邁向2027年量產的重要技術里程碑。
Rapidus同時也積極布局先進封裝領域——這正是左右AI晶片供應的關鍵環節。2026年4月,該公司在千歲市開設後段製程(封裝)研發基地,預計透過採用600毫米見方大型面板的「面板級封裝」技術,將AI晶片封裝製程的生產效率提升至傳統方式的10倍以上。同日,毗鄰主力工廠的「分析中心」也一併啟用,提供物理分析、環境與化學分析、電氣特性評估及可靠性評估等一站式服務。這些評估與分析工作,對於確保量產成敗關鍵的「良率(良品率)」不可或缺。

為何重要,又面臨哪些挑戰
日本此舉,是試圖分散高度集中於特定業者的半導體供應鏈風險的嘗試之一。
Rapidus採用逐片處理的單片式製程,而非傳統的批次處理方式,以縮短製造週期為核心競爭力。每片晶圓的預計售價約為300萬至350萬日圓(約1萬8,500至2萬1,600美元)。
然而挑戰同樣不少。Rapidus目前仍處於試產階段,必須證明自身能以極少數企業才能達到的高良率穩定量產。儘管已與逾60家企業就2奈米半導體展開洽談,但尚未有任何企業在量產啟動後簽署供貨合約。量產計畫也僅以千歲單一工廠為前提,目前沒有備用生產基地。此外,封裝效率的預估數據來自Rapidus本身,尚未經第三方驗證。600毫米大型玻璃基板的全面量產,目標也要到2028年才能實現。
更大的挑戰在於生產規模。Rapidus計畫量產初期月產6,000片,並在一年內擴大至約2萬5,000片,但這與台積電在相同先進製程上已有的產能相比,仍只是九牛一毛。等到Rapidus正式投入量產時,台積電預計已累積約兩年的量產實績。
日本政府迄今已決定投入約2兆3,500億日圓的公共支援,並於2026年6月追加出資1,500億日圓。包含政府與民間在內的資金支援總額,最終預計將超過3兆日圓。然而,這筆龐大投資能否帶來足夠的成果,目前仍是未知數。
Rapidus究竟能成為先進邏輯半導體領域真正的「第三極」,還是淪為一場耗資巨大的實驗?其發展走向,將成為後進業者能否快速切入全球最艱難製造競賽之一的重要指標。日本同時也擁有鎧俠(Kioxia)這家世界頂尖的記憶體半導體廠商,Rapidus的挑戰,也是日本半導體產業能否重振聲威的關鍵一役。
首圖:Rapidus株式會社
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