




2021-11-16
11月9日,臺(tái)積電與索尼半導(dǎo)體聯(lián)合宣布,雙方將在日本熊本縣合資建立的新公司-日本尖端半導(dǎo)體生產(chǎn)公司(JASM)。新公司將從2022年開(kāi)始建造,計(jì)劃于2024年完工,使用22納米和28納米的制程工藝,產(chǎn)能為每月生產(chǎn)12英寸晶圓45000片,以滿足汽車(chē)、影像傳感芯片以及其他受到全球芯片短缺影響的芯片品類(lèi)的供應(yīng)需求。初期投入資金預(yù)計(jì)為70億美元,并得到了日本政府的支持。
曾經(jīng)站在世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)之巔的日本,雖然目前在半導(dǎo)體材料、設(shè)備領(lǐng)域仍然擁有強(qiáng)大話語(yǔ)權(quán),但在全球芯片吃緊、供應(yīng)鏈頻頻被攪亂的情況下,日本也患上了芯片焦慮癥。日本政府表示,要通過(guò)吸引外資企業(yè)和促進(jìn)投資來(lái)強(qiáng)化半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),把半導(dǎo)體定位于支撐產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的“國(guó)際戰(zhàn)略物資”。11月8日,日本政府將在2021年的補(bǔ)充預(yù)算中提出數(shù)千億日?qǐng)A,將為在日本本土建立的芯片工廠提供補(bǔ)貼。
全球半導(dǎo)體企業(yè)營(yíng)收排名(單位:億美元)
日本半導(dǎo)體的巔峰時(shí)刻
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)誕生之初,美國(guó)身為創(chuàng)始者,一直保持著領(lǐng)先地位。冷戰(zhàn)期間,美國(guó)給予了日本大量先進(jìn)技術(shù)的授權(quán),其中就包括晶體管技術(shù)。但讓美國(guó)沒(méi)想到的是,1959年日本年晶體管產(chǎn)量就達(dá)到了8000萬(wàn)顆以上,成為世界第一,1960年產(chǎn)量突破1億顆,正式統(tǒng)治了這一領(lǐng)域。從20世紀(jì)60年代開(kāi)始,日本政府便抓住機(jī)會(huì),傾全國(guó)之力,從政策、財(cái)力、物力等各個(gè)方面全面支持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。
1962年,NEC獲得了仙童半導(dǎo)體公司的技術(shù)授權(quán),獲得了集成電路的批量制造工藝。在日本政府的領(lǐng)導(dǎo)下,NEC將相關(guān)技術(shù)分享給了三菱等公司,使得日本真正擁有制造芯片的能力。1976年,日本政府使用“官產(chǎn)學(xué)”三位一體的科研體系,出資320億日元,聯(lián)合日立,富士通,NEC,三菱及東芝五家公司向銀行籌集400億共同設(shè)立國(guó)家性科研機(jī)構(gòu)超大規(guī)模集成電路技術(shù)研究所-“VLSI技術(shù)研究所”。
賽迪顧問(wèn)集成電路中心高級(jí)咨詢(xún)顧問(wèn)池憲念向《中國(guó)電子報(bào)》記者指出,日本政府提出的“官產(chǎn)學(xué)”三位一體的科研體系是明智之舉,集三方優(yōu)勢(shì)進(jìn)行項(xiàng)目攻關(guān),有效地促進(jìn)了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。并且,由于大部分半導(dǎo)體企業(yè)隸屬于大型企業(yè),大型企業(yè)對(duì)于創(chuàng)新、研發(fā)的投入比重大、投入資金額增長(zhǎng)快,因此大企業(yè)在新技術(shù)新產(chǎn)品的研發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯高于中小企業(yè)。而且日本在精細(xì)復(fù)雜的工序基礎(chǔ)上改進(jìn)生產(chǎn)品質(zhì),拼精細(xì)的制造,拼持久的技術(shù)改良,加上專(zhuān)業(yè)人才集中,從而大規(guī)模商業(yè)化。這也使得日本的半導(dǎo)體行業(yè)在短時(shí)間內(nèi)突飛猛進(jìn),助力日本一躍成為發(fā)達(dá)國(guó)家,經(jīng)濟(jì)更是成為了全球第二。
日本最高光的時(shí)刻,就是日本最早專(zhuān)攻的DRAM內(nèi)存芯片,1980年,日本研制的DRAM產(chǎn)品,只占全球銷(xiāo)量的30%,1982年就成為全球最大的DRAM生產(chǎn)國(guó)。因?yàn)閮r(jià)格、品質(zhì)、技術(shù)以及產(chǎn)量均碾壓了像英特爾、鎂光、AMD等美國(guó)大廠,迅速占據(jù)了全球市場(chǎng),以至于1985年,鎂光被迫裁員一半,在美國(guó)政府的扶持下,苦苦支撐。1986年,英特爾的DRAM市場(chǎng)份額僅剩下1%,巨大的虧損讓英特爾需要裁員7200人,關(guān)閉了7座工廠來(lái)減少損失,如果IBM沒(méi)有緊急救援,英特爾可能就此跌入深淵,隨后便退出了內(nèi)存市場(chǎng)。
1986年日本半導(dǎo)體達(dá)到巔峰,全球占比80%左右。1993年,據(jù)統(tǒng)計(jì)全球前十的半導(dǎo)體公司中,日本獨(dú)占六家。20年發(fā)展的如此一帆風(fēng)順,使得日本開(kāi)始自負(fù)起來(lái),對(duì)美國(guó)的依賴(lài)也開(kāi)始動(dòng)搖,富士通甚至打算收購(gòu)仙童半導(dǎo)體公司80%的股份,而日本政府對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的重視程度也開(kāi)始降低。正所謂驕兵必?cái)?,美?guó)一記重拳徹底粉碎了日本的半導(dǎo)體美夢(mèng)。
日美半導(dǎo)體之戰(zhàn)
美國(guó)在意識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性之后,硅谷的科技公司成立了半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)-SIA來(lái)應(yīng)對(duì)日本的壟斷,不斷游說(shuō)美國(guó)政府,并提出了日本占據(jù)半導(dǎo)體市場(chǎng)將危害美國(guó)國(guó)家安全的理論。于是,美國(guó)政府立刻開(kāi)始了對(duì)日本半導(dǎo)體的制裁。
1986年9月,日本通產(chǎn)省與美國(guó)商業(yè)部簽定了以限制日本半導(dǎo)體的對(duì)美出口和擴(kuò)大美國(guó)半導(dǎo)體在日本市場(chǎng)的份額為目的的日美第一次半導(dǎo)體協(xié)議。1987年3月,美國(guó)政府以日本未能遵守協(xié)議為由,對(duì)日本征收100%進(jìn)口關(guān)稅的報(bào)復(fù)性措施。1987年5月27日,東芝事件東窗事發(fā),美國(guó)在譴責(zé)日本的同時(shí),對(duì)東芝公司進(jìn)行了制裁。
1991年6月日美再次簽定了為期五年的新半導(dǎo)體協(xié)議,美國(guó)希望于1992年底以前,外國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)品在日本市場(chǎng)占有的份額能超過(guò)20%。盡管日本強(qiáng)烈抵抗也無(wú)濟(jì)于事,日本半導(dǎo)體就此開(kāi)始跌下神壇,美國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)也因此復(fù)蘇,逐漸回暖。
然而,在被美國(guó)限制之后,日本整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)低迷,曾經(jīng)輝煌的幾家芯片大廠,也逐漸離開(kāi)了大眾視野,原本的市場(chǎng)份額被韓國(guó)等國(guó)家和地區(qū)的半導(dǎo)體企業(yè)所瓜分。但日本沒(méi)有破罐破摔,而是開(kāi)始調(diào)整戰(zhàn)略,戰(zhàn)略的關(guān)鍵點(diǎn)是降低生產(chǎn)成本、擴(kuò)大海外布局以及占據(jù)上游材料和設(shè)備市場(chǎng),形成產(chǎn)業(yè)鏈。這套戰(zhàn)略日本一直延續(xù)至今,效果顯著。
材料設(shè)備日本仍全球領(lǐng)先
最明顯的就是日本的光刻膠份額在全世界可以占到80%以上,而EUV光刻膠,只有日本企業(yè)能夠生產(chǎn)。其他例如半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域有東京電子和DNS,材料領(lǐng)域有信越化學(xué)工業(yè)和SUMCO,幾乎將這幾個(gè)領(lǐng)域壟斷,也讓日本重新在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中站住了腳跟。
池憲念向《中國(guó)電子報(bào)》記者指出,半導(dǎo)體是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),而且越往產(chǎn)業(yè)鏈上游核心技術(shù)越密集、越高端,尤其是在半導(dǎo)體材料和設(shè)備領(lǐng)域,直接影響著整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的中下游動(dòng)向。由于日本在半導(dǎo)體材料和設(shè)備領(lǐng)域具有全球領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),因此,在半導(dǎo)體上游領(lǐng)域日本仍然有很大的話語(yǔ)權(quán)。
但日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)想要進(jìn)一步發(fā)展還需要彌補(bǔ)很多環(huán)節(jié),日本的短板領(lǐng)域有以下兩個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié):在IC制造領(lǐng)域,日本除了存儲(chǔ)器制造之外,在IC制造領(lǐng)域并不具有優(yōu)勢(shì)。目前在14nm以下的在IC制造的高端制程未有成熟的制造廠商,相對(duì)于全球的制造水平處于競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)狀態(tài)。在IC封測(cè)領(lǐng)域,全球前十大封測(cè)企業(yè),無(wú)日本企業(yè)在內(nèi)。封測(cè)領(lǐng)域主要集中在中國(guó)臺(tái)灣、美國(guó)、中國(guó)大陸等國(guó)家和地區(qū),日本的封測(cè)業(yè)不具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
芯謀研究高級(jí)分析師張彬磊向《中國(guó)電子報(bào)》記者表示,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的劣勢(shì)非常明顯,除開(kāi)存儲(chǔ)、CIS和被動(dòng)無(wú)源器件等適合IDM發(fā)展的領(lǐng)域,日本在先進(jìn)制程和VLSI等關(guān)鍵領(lǐng)域毫無(wú)建樹(shù)。此外日本終端廠商也逐漸沒(méi)落。
張彬磊認(rèn)為,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)沒(méi)落的本質(zhì)實(shí)質(zhì)上是IDM模式的沒(méi)落。隨著工藝對(duì)摩爾定律的極致追求,IDM型半導(dǎo)體企業(yè)的資金門(mén)檻越來(lái)越高,晶圓制造代工廠應(yīng)運(yùn)而生。以臺(tái)積電為代表的晶圓代工廠在工藝制程上不斷追趕并反超以英特爾為代表的IDM企業(yè),反應(yīng)了IDM模式不適合主流芯片的發(fā)展趨勢(shì)。
日本的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域有以下三個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié):一是半導(dǎo)體材料:日本半導(dǎo)體材料在全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)的占比約為六成。在整個(gè)半導(dǎo)體領(lǐng)域的19種關(guān)鍵材料中,有14種日本的產(chǎn)能是占了全球50%以上的。如高純度氟化氫、光刻膠和氟化聚酰胺等材料,日本具有壟斷優(yōu)勢(shì)。
14種半導(dǎo)體核心材料的市場(chǎng)占有率情況
二是半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域:日本在全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)的占比接近四成。全球15大半導(dǎo)體設(shè)備廠商中,日本有7家左右,日本半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備占總體份額30%左右。日本占據(jù)優(yōu)勢(shì)壟斷地位的有清洗、干燥設(shè)備和勻膠顯影機(jī)三大項(xiàng)。
三是IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域:日本在存儲(chǔ)半導(dǎo)體、邏輯半導(dǎo)體、模擬半導(dǎo)體(含傳感器)和功率半導(dǎo)體幾個(gè)領(lǐng)域具有全球領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)并占較大市場(chǎng)份額。比如,索尼公司圖像傳感器芯片位居世界首位;瑞薩電子在車(chē)半導(dǎo)體和泛用半導(dǎo)體具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì);日本三菱在IGBT模塊領(lǐng)域的市場(chǎng)占據(jù)全球第一;東芝半導(dǎo)體的NAND存儲(chǔ)器在全球保持領(lǐng)先。
制定新的半導(dǎo)體增長(zhǎng)戰(zhàn)略
日本半導(dǎo)體在20世紀(jì)80年代曾立于世界之巔,在前十大半導(dǎo)體公司中,日本獨(dú)占6家,后被美國(guó)趕超。IC insights最新數(shù)據(jù)顯示,最新全球半導(dǎo)體廠商前十當(dāng)中沒(méi)有一家日本公司。1988年日本占據(jù)了世界半導(dǎo)體市場(chǎng)的50.3%,而到2021年僅占約9%,這使日本有很大動(dòng)力,希望重新加強(qiáng)其在制造領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)。
5月24日,半導(dǎo)體企業(yè)參加的日本電子情報(bào)技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(JEITA)向經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省提出建議,如果再這樣下去,10年左右半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)或?qū)娜毡鞠?。東京理科大學(xué)研究所若林秀樹(shù)教授指出,日本應(yīng)該對(duì)半導(dǎo)體領(lǐng)域投資10萬(wàn)億日?qǐng)A,并應(yīng)該和合作的國(guó)家致力于人才、技術(shù)研發(fā)。
6月2日,日本政府公布了增長(zhǎng)戰(zhàn)略草案。在決議會(huì)上,日本政府表示,日本當(dāng)前最重要的是能否通過(guò)吸引外資企業(yè)和促進(jìn)投資來(lái)強(qiáng)化半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。日本把半導(dǎo)體定位于支撐產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的“國(guó)際戰(zhàn)略物資”,將根據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略,大幅擴(kuò)充資金扶持政策。
11月8日,日本政府將在2021年的補(bǔ)充預(yù)算中提出數(shù)千億日?qǐng)A,為日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)創(chuàng)建一個(gè)資金庫(kù)。為在日本本土建立的芯片工廠提供補(bǔ)貼,可能在12月召開(kāi)的國(guó)會(huì)特別會(huì)議上提交此項(xiàng)立法。
本次吸引臺(tái)積電在熊本建廠,正是日本加強(qiáng)半導(dǎo)體制造能力的一個(gè)嘗試。在日本政府的支持下,臺(tái)積電和索尼已經(jīng)確定將投資70億美元合資在日本熊本建廠。新工廠將使用22納米到28納米的制程工藝。目前日本的制程工藝還停留在40納米以上,這對(duì)日本半導(dǎo)體行業(yè)來(lái)說(shuō)是一次非常大的進(jìn)步。臺(tái)積電或?qū)⒊蔀樾抡叩牡谝粋€(gè)援助對(duì)象,可能會(huì)收到至多一半的補(bǔ)貼。
而且新工廠還會(huì)為日本提供1500個(gè)就業(yè)崗位,張彬磊表示,這將為日本培育一批制造類(lèi)產(chǎn)業(yè)人才。在此基礎(chǔ)上促進(jìn)日本設(shè)計(jì)、制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。池憲念認(rèn)為,臺(tái)積電的建廠,會(huì)促進(jìn)日本IC設(shè)計(jì)業(yè)的發(fā)展。因?yàn)榫哂斜就恋闹圃鞆S,減少了代工的運(yùn)輸成本,會(huì)激活本土設(shè)計(jì)業(yè)的蓬勃發(fā)展。
中日企業(yè)加強(qiáng)合作前景廣闊
日本企業(yè)也在努力與中國(guó)企業(yè)合作。搶搭中國(guó)市場(chǎng)發(fā)展的機(jī)遇,成為日本重新加強(qiáng)IC產(chǎn)業(yè)實(shí)力的重要契機(jī)。
東芝(中國(guó))有限公司董事長(zhǎng)兼總裁宮崎洋一在第四屆中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)上表示,目前中國(guó)市場(chǎng)的營(yíng)收在東芝整個(gè)集團(tuán)中占比約為15%左右?!爸袊?guó)是東芝集團(tuán)在海外最大的市場(chǎng),對(duì)我們極為重要?!睂m崎洋一認(rèn)為,近30年來(lái),中國(guó)和日本制造業(yè)企業(yè)在不同領(lǐng)域各有優(yōu)勢(shì),今后可以互幫互助。目前電子元器件對(duì)東芝集團(tuán)在中國(guó)的營(yíng)收貢獻(xiàn)最大,約占營(yíng)收的四成左右。
羅姆半導(dǎo)體(北京)有限公司技術(shù)中心總經(jīng)理水原德健向《中國(guó)電子報(bào)》記者表示,在2021年,羅姆與吉利汽車(chē)集團(tuán)建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。作為首次成果,采用了羅姆碳化硅的電控系統(tǒng)已被應(yīng)用于目前吉利正在開(kāi)發(fā)的純電動(dòng)平臺(tái)。此外,羅姆與北汽新能源、聯(lián)合汽車(chē)電子以及臻驅(qū)科技分別建立了碳化硅聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。利用羅姆的碳化硅器件,共同開(kāi)發(fā)用于電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)的逆變器以及高性能模塊等。
2021年10月,正海集團(tuán)有限公司與羅姆簽署合資協(xié)議,雙方將成立一家主營(yíng)功率模塊業(yè)務(wù)的新公司。計(jì)劃于2021年12月在中國(guó)國(guó)內(nèi)成立,新公司將致力于發(fā)展新能源汽車(chē)牽引逆變器用的先進(jìn)功率模塊業(yè)務(wù),開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和銷(xiāo)售使用碳化硅(SiC)功率元器件的功率模塊,并將正海集團(tuán)旗下公司的逆變器技術(shù)、模塊開(kāi)發(fā)技術(shù)與羅姆的模塊生產(chǎn)技術(shù)、先進(jìn)的碳化硅芯片技術(shù)相融合,開(kāi)發(fā)高效率的功率模塊。預(yù)計(jì)新公司開(kāi)發(fā)的模塊產(chǎn)品將于2022年投入量產(chǎn),并已計(jì)劃用于電動(dòng)汽車(chē)。