日本半導(dǎo)體的隱形*

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2022-03-17 08:32:10 1

在半導(dǎo)體全球供應(yīng)鏈充滿不確定性的情況下，日本開啟“半導(dǎo)體復(fù)興”戰(zhàn)略，將重振本國半導(dǎo)體行業(yè)提上日程。

近年來，高度垂直分化的趨勢令全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始重塑，2020年疫情引發(fā)的供應(yīng)鏈波動和缺芯潮讓各國都意識到了問題的嚴(yán)重性，進(jìn)一步加快了對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的強化進(jìn)度。歐盟委員會希望2030年歐洲在全球半導(dǎo)體生產(chǎn)中的份額翻倍至20%；美國也召開數(shù)次芯片峰會，計劃為芯片制造行業(yè)發(fā)展提供一系列資金和政策支持...

另一邊，日本在推動本國芯片制造上同樣蠢蠢欲動。

臺積電作為全球最大的晶圓制造廠，自然成為了各方重點籠絡(luò)的對象。今年2月，臺積電宣布投資不超過1.86億美元在日本開設(shè)子公司以擴展3D IC的研究。

臺積電的到來，無疑會重振日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)士氣。因此，日本方面在對臺積電的補貼上也毫不吝嗇。為了吸引臺積電到日本建廠，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省宣布將投資370億日元（約21.4億元人民幣）支持臺積電在日本設(shè)立研發(fā)中心，日本政府會支付其中一半資金。隨著日本補貼政策的確定，臺積電在日本的3D IC材料研發(fā)中心的建設(shè)將會加速，預(yù)計測試產(chǎn)線將于今年下半年開始進(jìn)行整備，到2022年正式進(jìn)行研究開發(fā)工作。

近日，日經(jīng)新聞又傳來消息，隨著該計劃的開展，包括旭化成、IBIDEN、JSP等在內(nèi)的20家日本半導(dǎo)體行業(yè)供應(yīng)商將與臺積電展開合作，希望借此重建日本半導(dǎo)體的競爭力。

日本重拾昔日輝煌

我們先來看看這20家企業(yè)，了解一下這些日本半導(dǎo)體界的“隱形*們”。

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根據(jù)上圖梳理能夠看到，上述企業(yè)在基板、光刻膠、材料、設(shè)備等領(lǐng)域存在優(yōu)勢。日經(jīng)中文網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，在作為半導(dǎo)體基板的硅晶圓領(lǐng)域，信越化學(xué)和SUMCO兩家日本企業(yè)占有全球5成以上的份額；在集成電路生產(chǎn)不可或缺的光刻膠部分，JSR及信越化學(xué)在內(nèi)的日本企業(yè)所占份額達(dá)到9成。昭和電工等企業(yè)發(fā)力的半導(dǎo)體表面研磨用的CMP研磨液，僅日本企業(yè)所占的份額就超過4成。
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日企在晶圓及光刻膠等材料領(lǐng)域市場份額
在后制程的代表性材料技術(shù)“多層電路”、“封裝材料”的有效專利數(shù)量方面，專利調(diào)查公司Patent Result有統(tǒng)計顯示：與推進(jìn)后制程技術(shù)研發(fā)的臺積電和英特爾一起排在前列的日本企業(yè)有信越化學(xué)、IBIDEN及新光電氣工業(yè)等。
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日企在后工序材料技術(shù)領(lǐng)域的有效專利數(shù)量
設(shè)備方面，GlobalNet指出，僅東京電子在涂布顯影設(shè)備上的份額就占到近9成，是**的量產(chǎn)企業(yè)。在清除晶圓垃圾及污物的清洗設(shè)備上，日本企業(yè)的份額超過6成。后制程設(shè)備的劃片機方面，DISCO擁有7成份額。
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制造設(shè)備市場份額
此外，還有很多日本企業(yè)在制造設(shè)備方面存在優(yōu)勢。2018年，半導(dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域*5的企業(yè)里幾乎有一半是日本企業(yè)。
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2018年半導(dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域*5
市場和數(shù)據(jù)都在不斷印證著日本半導(dǎo)體企業(yè)在材料、設(shè)備等領(lǐng)域擁有的*優(yōu)勢。然而，了解日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)歷史的人都知道，當(dāng)今的優(yōu)勢或許只是曾經(jīng)日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)輝煌時代的一個縮影。
回顧日本半導(dǎo)體的歷史，在日本半導(dǎo)體最輝煌的時代，曾獨占全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)約50%的份額。20世紀(jì)80年代后期，在*十大集成電路廠商名單中，美國占3個，日本占6個，韓國1個。日本市場占有率已經(jīng)超越了美國。隨后，美日貿(mào)易摩擦逐漸升溫，美國24次向日本揮起“301調(diào)查”的大棒。一連串的壓力面前，日本政府開始退步，相繼簽署各類條約，按下了日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)衰退的按鈕，后來長期低迷不振。到2019年時，這一比例已經(jīng)降至10%，曾經(jīng)最具優(yōu)勢的制造業(yè)下降尤其嚴(yán)重。
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日本在半導(dǎo)體領(lǐng)域長期份額
另一方面，隨著市場份額減少的還有研發(fā)能力的下降：日本的研究能力在過去25年中顯著下降。SNV披露的數(shù)據(jù)中能夠看到，日本在IEDM、ISSCC、VLSI三個會議中論文貢獻(xiàn)的相對份額在不斷降低，從1995年的近40%下降到2020年的不到10%。其次，在論文合作方面，自2016年以來，歐盟與日本的合作論文被中國趕超。
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歐盟最重要的研究伙伴是美國，中國超過日本成為第二
針對當(dāng)今全球半導(dǎo)體行業(yè)復(fù)雜的市場形勢和技術(shù)瓶頸，加強國際研究合作或?qū)⑹强朔磥砑夹g(shù)挑戰(zhàn)的必然之路。在研究合作正在發(fā)揮越來越重要作用的當(dāng)下，日本顯得有些力不從心。
隨著外界市場的波動和各國的政策舉措，似乎重新點燃了日本復(fù)興半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的決心，將重振本國半導(dǎo)體行業(yè)提上了日程，試圖重拾昔日輝煌。保持著材料和設(shè)備優(yōu)勢的日本，將目光聚焦到了芯片制造這塊“兵家必爭之地”。
需要注意的是，臺積電和日本半導(dǎo)體廠商合作的項目并非是芯片制造，而是目前先進(jìn)的3D IC封裝技術(shù)。臺積電在先進(jìn)制程方面*群雄，但在3D堆疊技術(shù)方面似乎并沒有建立起足夠的優(yōu)勢，在日本成立3D IC研發(fā)據(jù)點之后，臺積電也將借助日本在材料和設(shè)備上的優(yōu)勢，更進(jìn)一步地致力于3D封裝技術(shù)的研究和發(fā)展。日本也希望借此與臺積電合作，幫助本國半導(dǎo)體廠商保持較強的競爭力。
東京科學(xué)大學(xué)教授Hideki Wakabayashi表示:“當(dāng)前半導(dǎo)體制造業(yè)后道流程的附加值在不斷上升，如果日本在后端占據(jù)*地位，則將能夠重新獲得在半導(dǎo)體領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢。”

對此，3D集成技術(shù)專家，東京大學(xué)教授Tadahiro Kuroda也認(rèn)為，如果日本芯片公司在后端技術(shù)上能夠達(dá)到高度復(fù)雜的程度，這也將能夠擴展到晶圓處理的前道工藝。從而半導(dǎo)體制造能力將得到整體提升。

臺積電的算盤

當(dāng)然，雙方之間合作的加深，受益的不僅僅是日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，還有臺積電。未來臺積電將通過日本在材料和設(shè)備方面的優(yōu)勢，藉由與日本企業(yè)的合作進(jìn)一步發(fā)展，推動技術(shù)向前邁進(jìn)。
知乎作者“海外頻道”對于臺積電的現(xiàn)狀進(jìn)行分析時表示，在水平分工體系及市場邏輯正常運作的情況下，臺積電擁有高深的護(hù)城河，不太擔(dān)心競爭對手的追趕。但隨著各方政治力量的介入，使得既有體系發(fā)生了變化，各主要*開始把半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)的自主可控放在首位，看得比降低成本還要重要。臺積電的護(hù)城河還是否能發(fā)揮應(yīng)有的作用，出現(xiàn)了前所未有的不確定性。
的確，臺積電身處大國博弈的漩渦中，需要在愈發(fā)激烈的競爭環(huán)境下進(jìn)一步優(yōu)化供應(yīng)鏈。臺積電赴日建廠，大抵如此。若計劃確定，該工廠將是臺積電在日本的*家芯片制造工廠，2020年臺積電4.7%的營收來自日本公司。此舉也意味著，臺積電的市場戰(zhàn)略正在發(fā)生著重大轉(zhuǎn)變。
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圖源：知乎
那么，究竟是哪些因素吸引著臺積電赴日建廠，我們總結(jié)來看：
（1）日本半導(dǎo)體材料發(fā)達(dá)
日本半導(dǎo)體行業(yè)雖然大不如前，但在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。上文也有提到，尤其是在光刻膠領(lǐng)域，全球大部分市場被JSR、東京應(yīng)化等日本企業(yè)占據(jù)。
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2019年全球ArF光刻膠市場格局
日本可以從產(chǎn)業(yè)鏈上游，緊緊卡住全球半導(dǎo)體行業(yè)的脖子。此前日韓在半導(dǎo)體材料方面的糾紛就是前車之鑒。臺積電在日本建廠后，半導(dǎo)體材料供應(yīng)能夠得到較大保障。同時，在如今芯片供應(yīng)緊張的情況下，半導(dǎo)體材料供不應(yīng)求，臺積電與日本之間達(dá)成合作不僅能夠擴大業(yè)務(wù)規(guī)模，還能更好地為日企提供產(chǎn)能，填補日本的芯片產(chǎn)能空缺，與日本關(guān)鍵材料供應(yīng)商建立更穩(wěn)定的合作關(guān)系。
（2）為日本企業(yè)提供更多產(chǎn)能，降低市場風(fēng)險
如今，臺積電最先進(jìn)的技術(shù)僅有美國的幾家客戶，這讓臺積電的市場風(fēng)險加大。臺積電在2020年的營收中，62%營收由北美客戶貢獻(xiàn)。臺積電在日本建廠后，能夠獲得更多日本訂單，推動客戶多元化，減輕對美國客戶的依賴程度。
（3）臺積電地位面臨威脅
在地緣政治因素影響下，歐美、日韓等諸多*都在探索半導(dǎo)體自主可控，發(fā)展芯片制造業(yè)，這勢必會對臺積電的地位產(chǎn)生沖擊。在此境況下，臺積電選擇在美國、日本等海外多地建廠，有利于維持自身“晶圓代工廠”的角色和定位，盡量穩(wěn)固市場格局不會被打破。

寫在最后

眾所周知，以往的半導(dǎo)體開發(fā)主要在于工藝制程的升級，以提高處理能力的“精細(xì)化”方面展開競爭。但隨著摩爾定律的實效，先進(jìn)工藝制程的發(fā)展進(jìn)度一再被推遲。因此，通過層疊半導(dǎo)體來凝縮功能并提高性能的“3D封裝”技術(shù)提供了一個超越“摩爾定律”的機會，正逐漸成為各家爭奪的主戰(zhàn)場之一。
臺積電與日本半導(dǎo)體的“隱形*”們走到一起，在復(fù)雜的技術(shù)和市場趨勢下，共同謀劃屬于各自的新篇章。

免責(zé)聲明：本文轉(zhuǎn)載自“半導(dǎo)體行業(yè)觀察”，本文僅代表作者個人觀點，不代表薩科微及行業(yè)觀點，只為轉(zhuǎn)載與分享，支持保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)，轉(zhuǎn)載請注明原出處及作者，如有侵權(quán)請聯(lián)系我們刪除。

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