近日，一则消息震动全球半导体行业：日本半导体制造商Rapidus宣布，已成功制造出日本本土首颗2nm晶体管，并完成了首块2nm GAA（全环绕栅极）晶圆的试制与电性参数测试。这一成果不仅是日本半导体产业的重大突破，也预示着全球半导体先进制程领域的竞争格局或将迎来新变数。
Rapidus自2022年成立以来，便承载着日本重振半导体制造的厚望。该公司由丰田、索尼、日本电信电话公司（NTT）等8家日本行业巨头共同出资组建，背后更有日本政府的大力支持，累计获得高达1.72万亿日元（约合116亿美元）的政府补贴。其目标十分明确——跳过3nm，直接实现2nm芯片的量产，以重塑日本在全球半导体高端制造领域的地位。
从技术路径来看，Rapidus选择与IBM紧密合作，获得了关键的2nm工艺技术授权。在制造过程中，采用了先进的全环绕栅极（GAA）晶体管结构，相较于传统的FinFET（鳍式场效应晶体管），GAA能更好地解决短沟道效应，提升芯片性能与能效。同时，Rapidus引入了荷兰ASML的先进EUV（极紫外光刻）光刻机，这是实现2nm制程的关键设备之一，配合日本在半导体材料和设备领域的传统优势，如信越化学的高纯度硅晶圆（全球硅晶圆市占率30% ）、JSR的光刻胶（光刻胶市占率37% ）等，为其技术突破提供了有力支撑。
此次2nm晶体管的成功制造，是Rapidus迈向2027年量产2nm芯片目标的关键一步。Rapidus的工厂采用名为“快速统一制造服务”(RUMs)的单片流片法，每片晶圆独立控温控压，借助AI实时分析数据，可实现良率以小时为单位提升。目前，公司正积极开发与2nm工艺兼容的PDK（工艺开发套件），计划在2026年一季度结束前向客户交付，为后续商业化量产奠定基础。
这一成果对全球半导体格局的潜在影响不容小觑。长期以来，全球7nm以下先进制程芯片市场几乎被台积电和三星垄断，客户选择有限，产能供需矛盾突出。Rapidus成功试制2nm晶体管，意味着未来全球芯片设计公司在先进制程代工方面将多一个选择，有望打破现有双寡头垄断格局，促使市场竞争更加充分，推动先进制程芯片技术的进一步发展与成本降低。
从地缘政治角度看，日本此举是其半导体复兴战略的重要组成部分。在美国《芯片与科学法案》推动先进制程产能向美日同盟圈集中的大背景下，日本大力发展本土2nm芯片制造，不仅能减少对外国技术的依赖，增强自身供应链安全，还能与美国在半导体领域形成更紧密的合作，巩固美日同盟关系。熊本县已吸引台积电、美光、三星等企业建立生产基地，随着Rapidus在2nm技术上取得进展，有望进一步强化日本在全球半导体产业链中的地位，打造“日版硅谷”。
当然，Rapidus要实现2nm芯片的大规模量产并在市场中站稳脚跟，仍面临诸多挑战。在技术层面，尽管已成功制造出晶体管和晶圆，但量产过程中的良率提升、成本控制以及长期稳定性和可靠性验证，都是需要攻克的难题。目前，台积电2nm试产良率已突破90% ，预订今年底月产能3万片，明年Q2直接提升到10万片以上，相比之下，Rapidus还有很长的路要走。
在市场层面，台积电和三星凭借多年积累，不仅拥有成熟稳定的客户群体，在制程良率控制、产能规划和客户服务等方面也建立了完善的体系，这是Rapidus短期内难以复制的。此外，Rapidus还面临着巨大的资金压力，190至250亿美元二期资金缺口悬而未决，若无法及时补足，量产日期很可能被迫推后。
日本造出本土首颗2nm晶体管，为全球半导体产业带来了新的活力与变数。未来，Rapidus能否成功实现量产目标，在激烈的市场竞争中分得一杯羹，进而重塑全球半导体格局，值得持续关注 。
