Até 2027, a empresa japonesa Rapidus espera estabelecer a fabricação por contrato de chips de 2 nm na ilha de Hokkaido, mas seus esforços de inovação também estão focados no domínio de tecnologias que permitam o uso de métodos avançados de encapsulamento de chips. Especificamente, substratos de vidro quadrados de 600 mm devem ser úteis para a criação de chips multichip.
Fonte da imagem: Intel
A TSMC utiliza wafers de silício redondos com 300 mm de diâmetro para criar esses componentes, conforme explicado pela Nikkei Asian Review. No entanto, os próprios wafers são retangulares, o que inevitavelmente força o descarte de partes do wafer de silício que não se encaixam na geometria. A mudança para um wafer quadrado de 600 mm permite reduzir o desperdício de material; dez vezes mais chips podem ser produzidos a partir de um único wafer do que a partir de um wafer redondo de 300 mm.
Além disso, a tecnologia desenvolvida pela Rapidus permite a produção de wafers de vidro com uma área 30% ou 100% maior do que a dos wafers de silício. Consequentemente, mais componentes podem ser colocados em um único wafer. O vidro também possui propriedades elétricas superiores em comparação ao silício. Por outro lado, é um material mais frágil, propenso a deformações, que aumentam com o tamanho. A Rapidus contratou ex-engenheiros da Sharp e de outros fabricantes japoneses de painéis LCD para aprimorar sua tecnologia de produção de substratos de vidro, já que a experiência deles nessa área se mostrou inestimável. A Rapidus iniciou a produção de protótipos de substratos de vidro em junho deste ano, em um laboratório no norte do Japão.
Entre os concorrentes da Rapidus, a Intel também está trabalhando com substratos de vidro. Segundo representantes da Rapidus, por ser uma empresa jovem que entrou no mercado mais tarde do que as outras, ela não está limitada por legados ou restrições, podendo, portanto, implementar tecnologias mais avançadas com mais confiança. Embora a Rapidus espere iniciar a produção de chips de silício de 2 nm em 2027, o uso de substratos de plástico deverá ser adiado.A empresa não estará pronta para iniciar a embalagem de wafers até 2028. As autoridades japonesas estão dispostas a fornecer aproximadamente US$ 1 bilhão em assistência financeira para o desenvolvimento dessas tecnologias de embalagem de chips. Globalmente, os serviços de embalagem de chips são tradicionalmente concentrados em regiões com mão de obra barata. China e Taiwan controlam 30% e 28% do mercado, respectivamente, enquanto o Japão atualmente representa não mais que 6%. A Rapidus espera obter uma vantagem competitiva automatizando o processo de embalagem de chips avançados usados em IA.