日本芯片野心再起？從材料到制造，挑戰美國霸權

在半導體領域，日本曾有過一段“高光時刻”。20世紀80年代，日本企業通過精密制造和材料技術，在芯片市場擊敗美國巨頭，一度占據全球主導地位。

但這段輝煌并未持續太久——1985年《廣場協議》的簽訂，讓日本半導體產業遭受重創，市場份額被美國反超。此后，日本逐漸退出芯片制造和設計領域，轉而深耕材料、設備等上游產業。

不過，近年來日本似乎不甘心就此沉寂。從光刻機到新型基板技術，日本企業正在試圖通過一系列技術突破，重新爭奪半導體產業的話語權。

光刻機：從“追趕者”到“另辟蹊徑”

光刻機是芯片制造的核心設備，目前全球市場被荷蘭ASML壟斷。但日本的尼康、佳能并未完全退出競爭。尼康的DUV光刻機在全球排名第二，而佳能則另辟蹊徑，研發出了納米壓印（NIL）光刻機，也交付給了晶圓廠，用于小規模存儲芯片生產。

佳能之后，，日本大日本印刷株式會社（DNP）宣布，其研發的NIL模板可實現10納米線寬的加工，理論上支持1.4納米級芯片制造。這項技術采用物理壓印方式，通過單次操作即可在晶圓上形成復雜電路結構，且設備成本僅為EUV光刻機的1/10，能耗也大幅降低。

盡管這項技術尚未全面替代EUV光刻機，但它為日本提供了一條繞過美國技術壁壘的路徑。特別是在存儲芯片領域，NIL技術的成本優勢明顯，可能成為日本企業爭奪市場的突破口。

玻璃基板：打破硅基壟斷的新嘗試

除了光刻機，日本在芯片基板技術上的探索也引人關注。Rapidus公司近期宣布，成功開發出玻璃基板面板級封裝（PLP）技術，并計劃2028年量產。這一技術的核心在于用玻璃替代傳統硅基板。

硅基板存在兩個顯著問題：一是晶圓為圓形，切割成方形芯片時會產生大量邊角料；二是尺寸受限，難以滿足更大芯片的需求。而玻璃基板可定制為任意尺寸，利用率更高，且熱膨脹系數接近硅，適合高密度封裝。此外，玻璃的透明特性還能支持光信號傳輸，為未來芯片互聯提供更多可能性。

目前，英特爾、三星、臺積電等企業也在研究玻璃基板技術，但Rapidus的進度較快。如果其2028年實現量產，可能對現有芯片封裝格局形成沖擊。

日本的野心：從“配套商”到“主導者”

從DNP的納米壓印技術到Rapidus的玻璃基板，日本企業的布局并非偶然。過去30年，日本在半導體材料和設備領域積累了深厚基礎，但始終缺乏自主制造能力。如今，通過新技術的突破，日本試圖在先進制程和封裝領域重新站穩腳跟。

這一戰略背后，是日本對“技術自主”的渴望。在半導體產業高度依賴美國的背景下，日本希望通過材料、設備和制造技術的結合，減少對外依賴，甚至爭奪部分高端市場。

美國的反應：合作還是遏制？

然而，日本的野心并非沒有阻力。美國在半導體領域的主導地位，使其對任何可能挑戰者保持警惕。此前，美國通過《芯片與科學法案》限制技術出口，同時扶持本土企業，意圖鞏固產業鏈優勢。

對于日本的新技術，美國的態度可能更為復雜。一方面，日本在材料、設備領域是美國的重要合作伙伴；另一方面，若日本通過新技術實現自主制造，可能削弱美國在高端芯片領域的控制力。因此，日本能否真正突破，很大程度上取決于其技術能否經得起市場檢驗，以及美國是否會施加限制。