台积电作为全球最大的半导体代工厂，制程工艺上遥遥领先 ！

美国和日本关系确实铁，不仅在军事和外交上铁，在科技领域上也是一样。譬如，在5G射频芯片领域，美日就是行业内的领头羊，主导先进技术，并通过技术垄断让华为至今都装不上5G射频芯片，吃相固然难看，但也足见美日在技术上的先进性。最近，这俩哥们又开始了，据日经新闻报道，日本和美国正计划更紧密地合作建立芯片供应链，以减少对中国台湾厂商和其他生产商的依赖，并将深化在建立 2nm 等尖端半导体供应链方面的合作。日本方面更是重视，经济大臣萩生田光计划访问美国，商量芯片合作事宜，看得出诚意十足，美国方面也不会怠慢，毕竟半导体产业是战略型产业，双方强强联合，又能主导这个行业一段时间。

据说，双方这次将携手在半导体供应链上深化合作，合力攻破2nm技术壁垒，并且商量半导体产业在突破2nm未来的前进方向，俨然一副半导体产业领头人的姿态，美日双方真的有这个实力吗?美日两国在半导体产业实力确实不俗，从 VLSI 公布的 2020 年前十五大半导体设备厂商的排名榜单来看，美国厂商有 4 家，日本厂商有 7 家，但这只是半导体设备厂商的排名，在实际代工和工艺水平上来看，美日只怕还是得看台积电的脸色。

台积电作为全球最大的半导体代工厂，制程工艺也称得上遥遥领先，据悉，台积电2nm工艺最晚将于2025年正是量产，这是半导体工艺领域的又一次飞跃式进步。比较起来，日美双方还刚刚开始准备合作，台积电这边已经开始实操了，差距还是非常明显的。日美这次选择不带上台积电，对于整次合作的前瞻性和规模，都是非常大的损失。可以看出，日美对于台积电是非常忌惮的，毕竟一家企业手握断层科技，很难不对其它企业造成压制，美国方面也是担心自己对台积电产品过于依赖，才会选择换条赛道重新开始。这样的状况也不禁让人唏嘘，原来一向无法无天的美国，也会有一天被别人掣肘。这也让我们深刻认识到，唯有科技才是核心竞争力!

据日经报道，在中美之间日益激烈的竞争中，日本和美国将深化在建立尖端半导体设备供应链方面的合作。

日经获悉，美日两国政府已深化合作就生产超过 2 纳米的芯片达成一致。他们还在研究一个框架，以防止技术泄漏到中国等其他国家。

日本经济产业大臣萩田晃一将于周一访问美国，会见商务部长吉娜·雷蒙多。预计他们将在访问期间宣布芯片合作。

两国都担心自己对中国台湾和其他供应商的依赖，并寻求来源多样化。台积电是 2 纳米技术的领先开发者。

日本政府已邀请台积电在西南九州岛建厂，以增加国内芯片产量。然而，这家工厂只会生产不太先进的10到20纳米芯片。此次美日新合作，聚焦前沿发展，定位为继台积电邀请后的下一步。

在日本，东京电子和佳能等芯片制造设备供应商正在国家先进工业科学技术研究所开发先进生产线的制造技术。日本和美国希望在 2 纳米芯片生产方面赶上中国台湾和韩国公司，并最终在更先进的半导体领域引领行业。

英特尔在小型化电路线宽方面落后于台积电和其他公司，这决定了半导体的性能。日本的芯片制造商较少，但在用于芯片生产的半导体生产设备和材料方面实力雄厚。

日本加强与美国芯片合作的举措是出于对国内开发和该行业生产减弱的担忧。

1990 年，日本拥有约 5 万亿日元(按当前汇率计算为 380 亿美元)的全球半导体市场的 50% 左右。但该市场份额已缩水至约 10%，尽管行业规模已膨胀至约 50 万亿日元。

我国台湾媒体报道指出，当前台积电在其2nm芯片制造技艺研发上迎来重大突破——已成功找到切入环绕式栅极技术(gate-all-around，简称 GAA)技术的路径。此外，台积电还被曝出已向美国提交相关的申请资料，打算进一步争取对华为供货的“宽限期”。

综合多方媒体的报道，可以猜测台积电此次向美国“求情”供货华为，或是担忧来自三星的赶超。据悉，为了进一步在芯片代工领域对台积电发起攻势，三星决定在其3nm的芯片制程上率先导入GAA技术，并宣称要到 2030 年超过台积电，坐上全球逻辑芯片第一代工巨头的宝座。

按照台积电的计划，其2nm制程芯片将在2023年-2024年间推出。以此计算，若三星率先在其3nm制程中用上台积电2nm制程的关键技术，预计未来台积电2nm芯片的市场竞争力也将进一步减弱。截至目前，华为是台积电最大的芯片客户。因此，与华为维持合作在此时对台积电来说就显得至关重要。

今年5月中旬，美国升级了相关的限制举措——要求任何企业对华为出口含美国技术的半导体设备产品，要经过美国的批准。在美国的干预下，日经中文网曾报道称，台积电将停止接受华为新订单，随后遭到该集团的否认。不过，海外机构却对发出警告，若台积电失去华为这个大客户的订单，其年营收预计最高将减少20%。

5月18日当天，华为官方也对美国的举动回应道，华为目前正在对此进行全面评估，预计自身业务将不可避免地受到影响，但是会尽最大努力寻找解决方案。事实上，早从去年5月美国启动其限制措施以来，华为就开始将供应B计划提升日程。其中，联发科、中芯国际、紫光展锐等国内企业就被其寄予厚望。

据媒体最新统计，今年以来，华为旗下已有7款智能手机中使用了来自联发科的曦力4G芯片和5G天玑芯片。此外，市场还有传闻称华为曾找到三星，要求其加大半导体相关零部件的供应量。数据显示，华为每年从韩国供应商发出的存储类芯片采购订单就高达10万亿韩元(约合81亿美元)。

2019年，日韩闹了矛盾，双方都很刚，但日本断供了韩国几款半导体材料后，没多久韩国三星掌门人李在镕就飞往日本恳请松口了，后来他更是跑到比利时、中国台湾，试图绕道购买或者收点存货过日。

按理说，韩国也是半导体强国，三星在设计、制造领域更是主要玩家，但面对区区几亿美金的材料，却被闹得狼狈不堪。

材料真的有这么难吗?讲真，半导体原始材料是非常丰富的，比如硅片用的就是满地球的沙子。但要实现半导体的‘材料自由’，却并不容易，必须打通任督二脉：‘纯度’、‘配方’。

纯度是一个无止境之路。我国已经实现自产的光伏硅片，一般纯度是6-8个9，即99.999999%，但半导体的硅片纯度却是11个9，而且还在不断提高。小数点后多3到5位，就意味着杂质含量相差了1000到10万倍。

这个差距有多大呢?假设，光伏硅片里包含的杂质，相当于一桶沙子洒在了操场上;那么半导体硅片的要求则是在两个足球场大的面积里，只能容下一粒沙子。

那么，为什么必须将杂质含量降到这么低呢?因为电子的大小只有1/10纳米，哪怕仅有几个原子大小的杂质出现在硅片上，也会彻底堵塞一条电路通道，导致芯片局部失灵。如果杂质含量更高的话，甚至会和硅原子混在一起，直接改变硅片的原子排列结构，让硅片的导电效率完全改变。