日本，AI 先进制程幕后功臣

英伟达掀起全球半导体热潮，日商如东京威力科创、Disco、爱德万测试等制造设备厂商也直接受惠；关键正是这些日本企业的产品，在 AI 半导体的制程中不可或缺，值得关注。
日本半导体设备、材料领先
中国台湾《钻石周刊》报导，英伟达执行长黄仁勋今年3月在GTC大会上亮相时，他右手拿着新的AI半导体B200，另一手拿着带动英伟达业绩的现有产品H100；而前者的AI学习、推论、能源效益，都是后者的数倍到数10倍。
性能提升关键在于B200结构。它的中央有二颗绘图处理器（GPU），周边有八颗高效能DRAM的高宽频记忆体（HBM），全部整合在一颗芯片上。新产品的GPU芯片在中国台湾台积电四纳米制程产线生产。HBM的生产由韩国SK海力士领先，三星电子和美国美光也加入市场。
目前GPU和HBM的芯片能力确实稍微上升，不过让B200效能大幅提升的，其实是将许多GPU和HBM整合在一起的“小芯片技术”。它像乐高积木一样把半导体芯片组合在一起，而把多颗小芯片以高密度封装起来的先进封装技术创新，掌握了半导体性能提升的关键。
英伟达的AI半导体，由台积电在后段制程的CoWoS技术制造。AI半导体封装的基本结构有2.5D与3D两种。中央处理器（CPU）或GPU等逻辑半导体和HBM，透过中介层电路板来布线、黏合、再封胶固定在特殊材料的封装基板上，这样就完成了半导体芯片。HBM黏合在中介层前，以矽穿孔（TSV）方式垂直堆叠，封装技术会决定HBM的效能。
这种先进封装技术，包括切割、黏合、堆叠、连接、封胶等一连串作业，需要相关制造设备和材料，而全世界具备这些技术的国家或地区，就是日本。在制造设备方面，芯片切割，到布线、黏合和焊线，以及封胶，到检查等工程，都是日本企业擅长的领域。
《财讯》双周刊指出，后段工程的材料方面，Resonac控股公司的市占率为世界第一，黏合、封胶、封装基板等多数工程都具备竞争力，并在英伟达AI半导体后端制程供应许多材料。3月29日，该公司宣布再投资150亿日圆，增产AI半导体用的材料。
Resonac成立先进后段工程研究开发团队“JOINT2”，和Disco、荏原、大日本印刷等日本后段制程设备及材料厂商，推动新世代技术开发，企业共同结盟可望提高技术力。
《钻石周刊》指出，AI半导体先进后段制程中，创新的封装基板不可或缺。揖斐电和新光电气工业公司的封装基板供应量在全球数一数二。而味之素精细技术、三菱瓦斯化学等公司，则供应基板材料。

日本这些设备和材料供应链，也吸引了日本以外的大型半导体厂商的注意。2022年6月，中国台湾台积电在茨城县筑波市开设了“TSMC日本3DIC研究开发中心”，5年内要投资380亿日圆的开发费用，与日本设备和材料厂商共同研发。2023年12月，三星也决定在横滨市设置先进后段制程封装技术的研究据点，五年内要投资400亿日圆。
全球顶级代工厂相继在日本成立设备和材料研究中心，日本政府对台积电补助约190亿日圆，三星最多补助200亿日圆，希望和这两家公司合作的日本企业，技术能进一步升级。日本政府并于4月2日宣布将投资535亿日圆，协助日本半导体公司Rapidus研究先进后端制程。
Rapidus位于北海道的千岁工厂正在兴建中，目前已在邻近的精工爱普生公司办事处内，开始研究并试做先进后段制程的封装技术。该公司预定2027年开始量产2纳米半导体，配合这个时间点，将提供前后制程一体的代工服务。
根据中国台湾《财讯》双周刊报导，为对抗代工台积电和三星，Rapidus也参与先进后端制程的开发。半导体厂商间的开发竞争愈演愈烈，日本这些设备和材料的需求势必也会升高。