【睡前消息940】日本间谍渗透台积电，2纳米技术偷不来

大家好，2025年8月17日星期日，欢迎收看940期睡前消息，请静静介绍话题。

【台积电泄密事件始末】

台湾媒体近日报道，台积电内部爆发泄密事件，涉案人数多达九人，职位分部在研发与生产线部门。其中一名台积电跳槽到日本东京威力科创的工程师，勾结了两名台积电在职工程师，疑似从外部连接研发内网，使用个人手机或电子装置拍摄了上千张照片窃取技术机密。台积电是全球目前最重要的芯片生产企业，也是台湾经济的最大支柱。督工，台积电会被日本间谍偷垮吗？

目前来看，这是一起严重的技术泄密事件，但是远远不足以改变双方的技术实力对比，更不可能改变芯片国际贸易格局。先说案情，从目前报道来看，涉事的几名台积电员工，在一位曾经在台积电任职之后，跳槽到东京威力科创的陈姓工程师的指点之下，利用远端连线进入了研发内网，然后使用个人手机或者其他电子装置拍摄了上千张照片，涉及到许多重要的技术资料。名义上直接卷入的这门企业是东京威力科创，在国内也被不少人称作东京电子，但是它最常用的名称是TEL公司，这家公司是经营半导体设备的。在极紫外光刻的镀膜机和显影机设备方面，TEL公司占据了市场的阻挠份额，是台积电的重要设备供应商，在产业链内部是上下游关系。所以直接偷芯片制造技术，TEL不一定能够直接用上，可以合理怀疑有其他日本企业做同谋。

【日本2纳米芯片的挑战与技术路线】

正好最近有另外一则新闻，给媒体提供了丰富的想像空间。一个月之前的7月18日，被称为日本芯片国家队的半导体制造商拉皮达斯宣布试产了2纳米芯片。很多人自然就会去联想，日本厂商的技术突破，会不会就是从台积电这里偷来的呢？作为看热闹不嫌事大的媒体人，我也期待这两件事有直接联系。但是很遗憾，台湾和日本的2纳米是两条技术路线，成熟水平也不一样，就算从台湾偷到了实质性的技术，也不会直接促成日本的2纳米芯片。

这个拉皮达斯公司是日本和美国技术合作的产物。2022年7月，在每日经济政策委员会会议上，日本宣布成立前沿半导体技术中心LSTC，和美国国家半导体技术中心NSTC一起，建立开放式的合作平台，共同推动GAA结构的2纳米芯片工艺。也是在2022年，由日本政府牵头，软银、索尼、丰田、三菱日联等多家日本大公司合资组建了拉皮达斯公司，可以算是日本半导体产业的国家队。公司一诞生就承载着日本重振半导体产业的厚望。前面提到的TEL公司，也是拉皮达斯的股东之一。

拉皮达斯2纳米芯片所采用的GAA结构来自美国IBM公司，全称是Gate-All-Around。直译成汉语，可以称为环绕式山级技术。要理解这个结构的特征，我首先要回顾最近几十年的芯片结构形式变化。在芯片制造精度越过22纳米之后，所有的厂商都只生产平面型的晶体管。这类产品的源极、漏极和半导体的基底材料都在同一个平面上，山极的上面一层控制电流在源极和漏极之间的导通，所以当时的半导体工艺制程，由山极的程度来决定。随着芯片制造工艺进一步发展，山极越来越小，源极和漏极之间存在漏电的可能性，平面芯片很快达到了技术极限。所以到了22纳米工艺之后，英特尔启用了鳍片式源极和漏极，让原本扁平的源极和漏极站立起来，成为鳍状物。半立体的结构给山极提供了更多的接触面和布置空间，单位面积之内又可以塞进更多的晶体管，这就是FinFET鳍状晶体管结构。利用FinFET结构的发展空间，台积电能厂商不断的刷新芯片制程，最近十年，芯片性能又出现了一波爆发式增长。

现在FinFET结构也逐渐达到了物理极限，因为晶体管的间距太小，不同的电路就会出现电场耦合，产生寄生电流。电流通道的横截面积小，又会增加电阻。这些问题都会产生延迟和额外的能耗，影响性能提升。所以业界普遍认为，3纳米是FinFET架构的极限尺寸，想要再增加晶体管的容量和密度，就必须更换其他工艺了。

为了解决这个问题，业界普遍认同的方案就是前面提到的GAA技术。这种架构不再把电流通道竖起来，而是用一层可容解材料，把电流通道悬浮在基板上，实现物理隔离。电流的闸门可以从360度包裹通道，降低寄生电流，减少电阻，而且晶体管可以垂直堆叠，还可以继续提升密度，推动技术向1纳米的尺度演进。到了GAA结构的层次，各家芯片生产商都要开发自己的独特技术路线，尤其是韩国和美国企业，认为可以用这条路线对台积电实现弯道超车。2019年，三星发布了自己的GAA结构，表示要用来生产3纳米芯片。2021年，IBM也拿出了自己的GAA结构方案。但是IBM没有自己的芯片工厂，很难进行大公魔封装测试，就开始寻找合作方。正好日本也想要重振自己的半导体产业，两家一拍即合。

2022年7月，日本宣布跟美国达成了合作，建立开放合作平台，共同研发GAA结构的2纳米芯片。随后，经过日本政府牵头，日本几个超级公司联合出资，组建了拉皮达斯公司。IBM也把自己的GAA结构授权给拉皮达斯，进行测试生产。美国出承道技术，日本出钱，拉皮达斯公司用三年时间完成了芯片试生产，算是正常速度。但是芯片从试产到大公模量产还有很长的路要走。比如说英特尔的10纳米芯片，在2015年就完成了试生产，但是因为芯片的设计规格超出了光刻机的物理极限，英特尔的良品率一直低于30%，三年时间花了15亿美元，也没能解决工艺问题。

和追赶者相比，台积电向GAA结构的转型反而没有那么积极。在3纳米层次上，台积电继续主要使用成熟的FinFET技术，到了2纳米才全面转向了GAA技术。但是台积电的积累多，投入大，今年已经让2纳米技术达到了不错的成品率，可能的最先量产的。对于技术路线的探索就像是生物进化，在相同的进化压力下，因为起点有微小的不同，也因为一些随机因素，最开始的一个物种很快就会发生生殖隔离，分成两个物种。如果一开始就是两个物种，几乎不可能通过进化，再变成同一个物种。所以对于日本拉皮达斯公司来说，只有放弃IBM方面的技术路线，全面复制台积电的技术路线，才能够通过偷技术获得明显的进步。但这就不只是偷几份技术资料，在生产线上拍几张照片的事情，必须把整个团队挖过来，带着全套的图纸和生产参数，他才有可能成功。

台积电内部有非常严格的等级规范，根据员工的职位高低，设置了机密文件权限。这次涉嫌窃密的员工，没有中高层的管理人员，主要的泄密方式也只是拍照片，所以不可能对日本企业的GAA结构芯片提供重要帮助，更不可能改变日本的投产时间。目前来看，泄密事件还有一些可能的解释。比如说泄密的受益方TEL公司，本身也是台积电的供应商。从日本员工个人角度来说，得到一些台积电的内部资料，双方员工远程交流可以帮助自己提高工作效率。从公司的角度来说，窥探台积电对自家产品的使用情况，可以让自己在下一次谈判中占据优势。这些可能性并不比直接偷芯片制造技术的可能性要低。

不过台积电现在更担心的应该不是这些竞争对手。就算IBM的芯片成功在日本量产，也产生不了什么威胁。有业内专家分析过IBM的2纳米芯片，发现技术参数跟台积电的上一代芯片差不多。三星今年推出的3纳米芯片使用了GAA架构，对比台积电也没有什么性能优势。等到这些厂商赶上台积电现在的水平，台积电的GAA芯片早就占据稳定的市场了。

【日本半导体产业的“国家队”困境】

真正威胁台积电的是特朗普。睡前消息881期介绍过，特朗普用关税威胁台积电，要求在美国追加投资1000亿美元，再修建三座芯片工厂。台积电管理层当时妥协了，表态要追加投资。现在半年还没到，特朗普又变脸了，表示芯片如果不是美国制造，就要征收100%的关税。就是说台积电在美国亚利桑那的工厂，特朗普又表示需要投资3000亿美元，比原来的金额增加了一倍。最近台湾跟美国的关税谈判，台积电又变成了整个台湾的筹码。美国表示，如果台湾想要把关税从20%降到15%，台积电就必须收购英特尔49%的股份，或者在美国追加投资4000亿美元。很显然，损失4000亿美元的流动资金，会导致台积电直接破产。所以台积电可能不得不捏着鼻子，给自己的竞争对手英特尔注入资金。怎么处理特朗普的讹诈，才是台积电现在最大的难题。

能够很快就试产出追上世界先进水平的2纳米芯片，日本拉皮达斯公司的成绩令人印象深刻。督工，你认为拉皮达斯的前景怎么样？

并不太看好。前面说过，在IBM公司的技术扶持下，拉皮达斯公司试产出了2纳米芯片。但是从试产到量产之间，还有巨大的差距，无论是人力还是物理，短期内都无法满足需求。而且在这个成熟市场当中，哪怕是三星、英特尔，这些经营多年、技术储备丰厚的大型企业，目前的目标也只能是活下去，英特尔甚至还面临了破产危机。拉皮达斯哪怕能够在未来稳定的量产先进制程芯片，想要抢占市场，赚到钱，还需要长期的巨额研发和生产投入，这又是巨大的难题。另外，拉皮达斯公司目前的经营模式也让人无法保持乐观。

最近30年，面对自身半导体产业衰落的现实，日本多次采用过政府牵头、大企业合作的国家队模式，来试图挽救颓势。然而这些努力无一例外的都失败了。在1999年，日立和NEC各自剥离了存储业务，共同成立了尔必达公司。日本政府为此出资了300亿日元。而后，尔必达又整合了富士通和东芝的存储业务，成为了真正的国家队。但是面对韩国半导体企业的威胁，尔必达很快就步步后退。虽然经过多次的调整，还得到过日本政府的紧急注资，但是到了2012年，尔必达还是宣告破产了。

再看芯片生产领域，2002年，为了开发当时先进的标准化90纳米先进工艺，日本11家半导体企业又联合起来，成立了尖端基础技术开发公司ASPLA，而且得到了政府315亿日元的财政支持。到了2005年，这个平台就宣告失败了。各家公司又用上了自己开发的独立平台。日本人总结失败的逻辑就是，本来想成为大家都能使用的技术，结果却变成了谁都不使用的技术。

2006年，日立、东芝和瑞萨三家公司又再次试图联合起来，生产65纳米以下的半导体。然而仅仅过了半年，就因为内部矛盾而宣告解散。之后一直到2022年，拉皮达斯公司成立之前，日本都无法独立生产先进芯片。

2011年，东芝、瑞萨、TEL这11家企业还共同出资成立了EUVL基础开发中心，企图承接经济产业省的政府项目，研究半导体设备制造中缺陷的改善和控制问题。然而到了2019年，又宣告解散。在政府宏观政策方面，为了挽救半导体产业，30年的努力也不少了。2009年，日本政府制定了产业活力再生特别措施法，到2012年，筹集了1.8万亿日元进行产业扶持。后面又多次进行类似的产业整合，每次都投入了巨资。但是每一次努力，路线都一样，就是以政府出资开始，企业联合为方式，项目破产是结局。日本人自己总结的原因，那就是没有责任的失败。意思是日本的大企业病本来就很严重了，多方联手的情况下，管理层内部斗争更加激烈，再加上是政府出资，所以更加不在乎成本和产出。同时，官僚和企业经营者虽然浪费了巨额资金，但是没有一个人因此被追责。这种国家队模式成为了官商勾结的保护伞，几乎没有人真正在乎技术进步。

这种模式在半导体领域之外也不乏失败案例，因此日本商界自己都深恶痛绝。去年12月，本田和日产达成了业务整合的基本协议，两家共同出资成立控股公司，然后以该控股公司子公司的方式进行合并。但是因为日产不愿意让出公司控制权，只愿意以平等合作的方式和本田合并，而本田根本不愿意接受这样的对等条件，因此宁可毁约，不再和深陷泥潭的日产合作。经过多次教训之后，对于日本大企业来说，多方合作现在本身就是失败的代名词了。

尽管日本的半导体产业本身已经丢掉了重回世界顶峰的机会，但是因为多年的技术积累，日本还有一大批半导体产业链的上游供应商，占据着重要地位，甚至是世界第一。比如说前面提到的TEL，在全球极紫外光刻的镀膜机和显影机市场上，占据了绝对领先的份额。日本电子和东芝生产光刻掩模。信越化学、富士胶片大企业垄断了高端的光刻胶。这都是全世界的半导体产业链绕不过去的供应商。

2019年，当时的日本首相安倍晋三，为了打压韩国的文在寅政府，对韩国发动了贸易战，在简化出口审议手续的贸易对象白色清单中删除了韩国，而且限制半导体生产中所需的光刻胶、佛聚显影剂安和高纯度的佛化清这三种材料的出口。这些材料都需要极高的纯度和精度，韩国找不到替代品。半导体产业因为这场贸易战受到很大打击。在2019年之后，三星的高端芯片开发总是不顺利，被台积电彻底甩开，其中一部分原因就是这场贸易战的后遗症。

芯片产业是世界最赚钱的产业，但是因为产业链复杂，精度要求高，保持现在市场地位的投入也大得吓人。2024年台积电的利润是365亿美元，同时预计要在2025年投入400亿到420亿美元搞研发。如果新的制程项目不成功，这几百亿美元不能转化后为高质量的产品，台积电这个公司立刻就能从印钞机变成碎钞机。所以做芯片制造，首先必须全力以赴，其次要让企业知道，破产危机就在身后两三年，随时都能追上来。英特尔、三星半导体都已经证明了，世界级的企业也可以说死就死的，台积电也没有什么特权。这两种态度，再加上一定的先发优势，才能创造有市场竞争力的芯片产业。日本恰好在两方面都不符合条件，大企业都想自己主导项目，所以做不到全力以赴。同时，上游的供应商还在赚钱，政府愿意给项目托底，半导体项目的主导者完全没有“今年搞砸，明年就跳海”的觉悟。所以日本的半导体项目不仅打不过台积电，也打不过三星，最后还是要靠美国输出技术才能勉强保住一点面子。这份教训值得中国企业注意。

感谢大家收看940期睡前消息，到此结束，我们周二再见。