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根據(jù)外媒報(bào)道，日本新創(chuàng)芯片制造商Raapidus已啟動(dòng)2納米晶圓的測(cè)試生產(chǎn)，并將其IIM-1廠區(qū)的量產(chǎn)目標(biāo)訂于2027年。這成為臺(tái)積電、三星、英特爾之外的第四家試產(chǎn)2納米的晶圓代工廠家。

根據(jù)Tomshardware的報(bào)道，在Rapidus 日本的 IIM-1 廠區(qū)已經(jīng)展開對(duì)采用 2 納米柵極全環(huán) （GAA） 晶體管技術(shù)的測(cè)試晶圓進(jìn)行原型制作。 公司確認(rèn)，早期測(cè)試晶圓已達(dá)到預(yù)期的電氣特性，這表示其晶圓廠工具運(yùn)作正常，制程技術(shù)開發(fā)進(jìn)展順利。

報(bào)道表示，原型制作是半導(dǎo)體生產(chǎn)中的一個(gè)重要里程碑，目的在驗(yàn)證使用新技術(shù)制造的早期測(cè)試電路是否可靠、高效并達(dá)到性能目標(biāo)。Rapidus 目前正在測(cè)量其測(cè)試電路的電氣特性，包括臨界電壓、驅(qū)動(dòng)電流、漏電流、次臨界斜率、開關(guān)速度、功耗和電容等參數(shù)。 盡管 Rapidus 未公開具體結(jié)果，但測(cè)試晶圓已在晶圓廠內(nèi)流動(dòng)本身就意義重大。

另外，Rapidus的IIM-1廠區(qū)自2023年9月動(dòng)工以來(lái)件展正常，無(wú)塵室于2024年完成，截至2025年6月已連接超過200套設(shè)備，包括先進(jìn)的DUV和EUV光刻機(jī)。Rapidus 于 2024 年 12 月安裝了先進(jìn)的 EUV 工具，并于 2025 年 4 月成功進(jìn)行了首次曝光。 目前，該廠區(qū)已足夠成熟運(yùn)行測(cè)試晶圓，讓 Rapidus 測(cè)量其 GAA 架構(gòu)電路的電氣特性，以識(shí)別潛在的制程問題，并調(diào)整工具或制造步驟的設(shè)定。

報(bào)道強(qiáng)調(diào)，Rapidus在其公告中特別提到，其IMIM-1廠區(qū)將對(duì)所有前段制程步驟采用「單晶圓處理」方法。 這是一種半導(dǎo)體制造方法，其中每片晶圓都是單獨(dú)處理、加工和檢查，而非以組合方式進(jìn)行。 目前，英特爾、三星和臺(tái)積電等大型芯片制造商在其半導(dǎo)體制造過程中，采用組合和單晶圓處理方法的組合。 單晶圓處理通常用于需要高精度的關(guān)鍵步驟，如EUV和DUV圖形化、電漿蝕刻、原子層沉積或缺陷監(jiān)控。 而對(duì)于氧化、離子植入、清洗和退火等其他步驟，它們則以組合方式處理晶圓。

Rapidus 計(jì)劃將單晶圓方法應(yīng)用于所有制程步驟，包括氧化、離子植入、圖形化、沉積、蝕刻、清洗和退火等。 Rapidus 表示，這種方法能精確控制每次作，因?yàn)榭梢愿鶕?jù)單片晶圓的條件或結(jié)果進(jìn)行具體調(diào)整。 由于每片晶圓都是獨(dú)立處理的，工程師可以實(shí)時(shí)微調(diào)參數(shù)，提早檢測(cè)異常，并迅速應(yīng)用校正，無(wú)需等待整個(gè)組合測(cè)試的完成。

(Image credit: Rapidus)

Rapidus計(jì)劃在其所有工藝步驟中采用單晶圓方法，包括氧化、離子注入、光刻、沉積、蝕刻、清洗、退火等。Rapidus 表示，這能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)每個(gè)操作的精確控制，因?yàn)榭梢愿鶕?jù)在單個(gè)晶圓上觀察到的條件或結(jié)果進(jìn)行特定調(diào)整。由于每個(gè)晶圓都是獨(dú)立處理的，工程師可以實(shí)時(shí)微調(diào)參數(shù)，盡早發(fā)現(xiàn)異常，并在無(wú)需等待整批晶圓處理完成的情況下快速進(jìn)行修正。另外一個(gè)好處是，與其他芯片制造商使用的混合方法相比，這種方法每個(gè)晶圓能生成更多高分辨率數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可用于輸入監(jiān)測(cè)和優(yōu)化制造條件的人工智能算法。這些算法有可能加快信息收集速度，以用于持續(xù)工藝改進(jìn)（CPI），降低缺陷密度并提高良率，也可用于統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC），減少性能差異。

此外，單晶圓工藝系統(tǒng)更易于更改設(shè)置，并在小批量和大批量生產(chǎn)之間切換，這對(duì)旨在服務(wù)小型制造商的瑞派達(dá)斯來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

然而，這種方法也存在一些權(quán)衡取舍。由于晶圓是一次處理一片，與批量處理相比，每臺(tái)設(shè)備的產(chǎn)量較低，這可能會(huì)延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，使生產(chǎn)成本更高。所需的設(shè)備更復(fù)雜、成本更高，而且單獨(dú)協(xié)調(diào)晶圓在所有步驟中的移動(dòng)會(huì)增加額外成本。

不過，Rapidus認(rèn)為，盡管前期成本較高且處理速度較慢，但在減少缺陷、提高良率和自適應(yīng)工藝控制方面的長(zhǎng)期優(yōu)勢(shì)，可能會(huì)使單片晶圓處理成為 2 納米及更先進(jìn)制程芯片生產(chǎn)的一種極具吸引力的策略。

PDK 有望于 2026 年第一季度推出

為支持早期客戶，Rapidus 正準(zhǔn)備于 2026 年第一季度發(fā)布其工藝開發(fā)套件（PDK）的第一版。同時(shí)也致力于在 IIM - 1 工廠提供客戶芯片設(shè)計(jì)原型所需的基礎(chǔ)設(shè)施。

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（8月5日 蘇州）