Japan’s Rapidus Versnelt Zijn Concurrentiestrijd in Geavanceerde Halfgeleiders
De Japanse firma Rapidus heeft een belangrijke stap gezet in haar ambitieuze strategie om te concurreren met giganten zoals TSMC, Samsung en Intel. Officieel is de productie van proefwafers met gate-all-around (GAA) transistors op 2 nanometer in haar IIM-1-fabriek in Japan van start gegaan. Volgens het bedrijf vertonen de eerste wafers al de verwachte elektrische eigenschappen, wat aangeeft dat de technologische ontwikkeling van het proces volgens plan verloopt.
Een Nieuwe Fase: Validatie van Geavanceerde Transistors
Deze stap markeert het begin van een cruciale fase: de validatie dat de transistoren die met deze geavanceerde technologie zijn vervaardigd voldoen aan belangrijke parameters zoals doorslagspanning, lekstroom, schakel snelheid en energieverbruik. Hoewel Rapidus geen exacte cijfers heeft gedeeld, bewijst het feit dat de wafers al “vliegen” in de fabriek dat de productieomgeving inmiddels operationeel is.
Een Unieke Strategie: Wafer-voor-Wafer Verwerking
Wat het innovatieve karakter van Rapidus benadrukt, is de volledige inzet op individuele waferverwerking. In tegenstelling tot andere fabrikanten die batchverwerking en individuele verwerking combineren afhankelijk van de fase, heeft Rapidus gekozen voor het ‘single-wafer’ proces in alle stappen, inclusief de traditioneel gegroepeerde processen zoals oxidatie, ionenimplantatie, reiniging en annealing.
Hoewel deze methode kostbaarder is en een lagere opbrengst per tool heeft vergeleken met batchverwerking, stelt het ingenieurs in staat om realtime aanpassingen te maken en de behandeling van elke wafer te personaliseren op basis van hun specifieke kenmerken. Het resultaat is vroege detectie van anomalieën, snellere correctie van fouten en een grote hoeveelheid gegevens met hoge resolutie per wafer.
Deze gegevens, gevoed aan kunstmatige intelligentie-algoritmes, zullen Rapidus in staat stellen om continue procesverbeteringen (CPI) en effectievere statistische procescontrole (SPC) toe te passen. Op langere termijn betekent dit een lagere defectpercentages, een hogere opbrengst en minder variabiliteit tussen chips.
Infrastructuur, Tools en Marktverkenning
De bouw van de IIM-1-fabriek begon in september 2023 en vorderde opmerkelijk snel. Tegen het einde van 2024 was de fabriek al uitgerust met de nieuwste DUV- en EUV-lithografie tools. De eerste succesvolle belichtingen met EUV-lithografie vonden plaats in april 2025, en sindsdien zijn meer dan 200 gespecialiseerde apparaten aan de fabriek toegevoegd.
Met deze vooruitgang positioneert Rapidus zich als een belangrijke speler in de nieuwe generatie GAA-chips, waarvan de vraag naar verwachting exponentieel zal toenemen door de opkomst van AI-toepassingen, HPC en edge computing.
Om de vroege adoptie van haar technologie te vergemakkelijken, heeft het Japanse bedrijf aangekondigd dat haar eerste procesontwikkelingskit (PDK) beschikbaar zal zijn in het eerste kwartaal van 2026, waardoor ontwerpers en klanten chips kunnen prototypen op de Rapidus-technologie vanuit hun eigen faciliteiten of in IIM-1.
Uitdagingen en Lange Termijn Visie
Het innovatieve model van Rapidus gaat niet zonder uitdagingen. De individuele waferverwerking brengt een grotere operationele complexiteit en hogere kosten per chip met zich mee in de beginfase. Echter, in een context waar elk gebrek of variabiliteit in 2nm-chips kan resulteren in miljoenenverliezen of falen in kritieke systemen, is precisie alles.
“De keuze van Rapidus is duidelijk: snelheid opgeven voor controle, en volume voor betrouwbaarheid. In een wereld waar AI alles herdefinieert, kan dit wel eens de enige winnende zet zijn,” zegt een analist uit de sector.
Met deze strategie positioneert Japan zich opnieuw als een belangrijke speler in de wereldwijde halfgeleiderindustrie, waarbij innovatie, precisie en technologische soevereiniteit worden gecombineerd in een van de meest geavanceerde technologieën in de geschiedenis.