日本半导体卷土重来,能成吗?

摘要:

为了使长期失去存在感的日本半导体企业恢复其地位,日本政府正在努力把握最后的机遇。据报导,日本政府本月内将汇整出半导体国家战略,以强化开发和生产体系;在先进产品方面,将与欧美及全球市占率高的台湾合作,并致力吸引海外企业赴日设立生产基地。

报导进一步指出,日本政府要制定半导体国家战略、强化供应链的原因,包括5G移动通讯技术等将使半导体需求扩大,加上美中对抗,使半导体在国家安全保障方面显得更为重要。

报导分析,日本的半导体在1980年代后半期,全球市场占有率超过了50%。之后,由于日方误判了开发与生产分开的世界潮流,贯彻高效率化的海外厂商崛起。2019年的日本半导体,占有率跌至约10%,再加上技术落后,日本经济产业省官员指出,未来市占率有可能为零。

基于此,日本提出了最新的半导体蓝图。

虽然日本政府描绘的半导体蓝图中包含了全球最大的Foundry厂家一一台积电等公司,但海外的竞争对手也正以政府的巨额支援为后盾,参与投资“战争”。如今的日本企业夹在中美问题之间无法动弹、而政府的支援又相形见绌,可以活动的空间实在受限。

逻辑半导体落后于海外厂家

日本经济产业省商务信息政策局元件·半导体战略室的刀祢正树室长表示:“如今的日本半导体所缺失的是逻辑半导体”。

数据显示,半导体市场规模庞大,据预测,到2030年,半导体市场规模将会达到现在的两倍,即1约人民币59,000亿元。如今的日本政府之间存在着以下危机感:在数字化和绿色化在全球范围内迅猛发展之际,日本要想乘上这股“顺风”,就必须与支撑技术发展的半导体并驾齐驱。

日本虽然有瑞萨电子、铠侠(原东芝半导体)、索尼集团等半导体厂家,然而,负责逻辑计算处理、且为数码设备中枢元素的逻辑半导体的主要厂家有美国的英特尔和NVIDIA、英国的Arm、韩国的三星电子等海外企业。

某位政府相关人士表示:“中美贸易摩擦打破了原来的结构模式,即:制造业在中国,应用(Application)和软件(Software)等领域在于发达国家”,并指出从经济安全保障方面来看,如果本国没有基础生产,将会面临很大的风险。

全球各家半导体公司在线宽上正展开如火如荼的竞争。线宽越细,越能够在有限的面积内埋入更多的线路,也就能够为智能手机等电子产品的小型化发展和低功耗化做出贡献,因此在逻辑半导体、存储半导体方面以上倾向十分明显。

要进行微缩化竞争需要巨额投资,因此很多日本企业都放弃了竞争。比方说,瑞萨的一部分逻辑半导体的线宽停留在40纳米(一纳米为一米的十亿分之一),且将线宽更细的产品外包给TSMC生产。海外企业已经开始量产十纳米以下的产品,而日本企业要想追赶并非易事。

以半导体设备/材料为杠杆

虽然日本在半导体先进逻辑方面有所缺失,但他们在半导体的材料和设备方面,都拥有极大的领先优势,即在所谓的“黑子”技术方面,日本企业是全球的主要供应商。日本政府计划将以上这些转为日本的“杠杆”。

根据日经统计,日本在半导体设备方面于全球名列前茅,例如日本的半导体相关领域代表性企业东京电子是仅次于美国应用材料公司与荷兰ASML控股,在营业收入上排在世界第3位的“前工序”设备企业

值得一提的是,东京电子在晶圆上涂布光刻胶(感光材料)、呈现电子电路的“涂布显影设备”领域掌握9成全球份额。

在前道工序之中,虽然光刻设备由ASML垄断。但日本的Lasertec。在光刻工序的应用方面领先全球,它能利用照相技术在晶圆上转印电路图,相当于原板的是“光掩膜”。Lasertec还涉足检测光掩膜是否有缺陷的设备,这也是他们独步全球的技术。

在后道工序方面,日本也优势明显,例如在切割烧制电路的晶圆、制成芯片的切割设备领域,日本DISCO拥有最大份额。在测试设备领域,日本企业Advantest是世界2强之一。

材料方面更不用说。日经表示,日本提供了全球九成的光刻胶,他们的信越化学工业和SUMCO合计掌握约全球6成份额的硅片供应。

基于此,日本经济产业省在今年三月份将东京电子、佳能、SCREEN半导体解决方案(日本京都市)等公司划分为刻画晶圆线路(半导体的前段工序)的研发支援企业名目。这是由于日本政府预测到未来的竞争方向,确立线宽为两纳米的生产技术,以完善日本能够提供半导体生产设备的体制。

就半导体的后段工序(即,从晶圆切割为芯片)的研发而言,日本政府也在牵头。日本政府认为微缩化竞争会达到极限,届时将会是以3D形式(即堆叠线路)提高单位面积集成度的新一代技术竞争。

预计TSMC在日本茨城县筑波市新设的尖端半导体制造技术研发据点将会成为技术的中心点,日本的揖斐电、新光电气工业等此领域内的拔尖企业预计都会参与进来。

日本政府计划将以上尖端技术的量产据点安排在日本国内,而生产的中坚力量不限于日本的国内企业,也计划延伸到海外企业。

实现难度很大

要实现日本政府的构想,存在一些障碍。首先是资金方面的差距。就半导体业务而言,投资金额都是百亿元级别的。全球各国考虑到数字化潮流、经济安全保障的必要性,采取了不同于以往的措施。

美国也在推进整备国内的供应链,且计划对基础设施投资约2兆美元(约人民币130,000亿元),其中,其中500亿美元(约人民币3,250亿元)是用于推进半导体产业回归美国。欧盟准备了92兆日元(约人民币54,280亿元)的复兴基金,其中包括半导体在内的数字化投资为1,350亿欧元(2-3年内,约人民币10,620亿元)。

再来看看日本,“后5G(第五代移动通信系统)”基金为2,000亿日元(约人民币118亿元),2020年供应链补助金为3,000亿日元(约人民币177亿元)左右,2021年为2,000亿日元(约人民币118亿元)。

半导体行业有声音指出,日本政府的支援正如字面所示,与欧美不可同日而语。英国的市场调查公司Omidia的高级总监南川明先生指出:“如果没有相应的预算,企业很难行动的”。

其中最大的难关是开拓日本国内需求。日本的半导体产业在上世纪八十年代后半期席卷了全球。但是,受到日本、美国半导体摩擦的影响,日本在从大型计算机到个人电脑的转换方面失败了。随着家电的发展越来越成熟,日本企业在价格竞争中掉队,再加上日本国内的半导体需求的减退,半导体行业逐渐萎缩。日本经济产业省的某位领导指出:“半导体的用途才是决定胜负的关键,数字化的失败与半导体的失败是联动的”。

基于过去失败的经验,日本政府在半导体、数字化战略决议的研讨会上表示,也需要同时支持半导体的各个主要市场,如5G、数字中心、电动汽车、智能城市(Smart City)等。日本政府计划在五月份汇总,并记入六月份的政府发展战略中。

电装、NTT等企业也联名出席了研讨会,但作为日本制造业的代表一一丰田汽车、索尼集团却并未出席,因此有声音指出“作为国家战略,还缺乏向世界宣传的魄力”。

就半导体国产化生产的必要性而言,政府和半导体行业之间的存在认识鸿沟。一些在美国、中国等汽车消费地设有生产基地的日本企业认为:“国产半导体的自给率虽然很重要,但是我们希望政治问题不要阻碍全球化生产、销售”。

Omdia的南川先生指出:“如果能将尖端半导体的生产中心设在国内,这是最好不过的,但并不是绝对的”。“倒不如说,受到中美贸易摩擦的影响,一些进军海外的日本企业难以预测与中国企业的业绩情况、前景不透明,因此正落后于海外的竞争对手”。因此,“日本政府的指导方针(Guide Line)是先决条件”。

写在最后

据相关资料显示, 在巅峰时期的1988年和1989年,日本的半导体产业占据全球半壁江山,令欧美望尘莫及。 在排名前十位的公司中,日本占有6席, NEC、东芝和日立囊括前三。1989年日本芯片全球市占率高达51%,远高于美国的36%,同期欧洲占11%,韩国仅占1%。

但在历经美国的打击下,日本半导体的形式急转直下。虽然他们在材料和设备方面独步全球,但也不能掩盖他们的失落。

据Omdia 的最新统计显示,在2020年的全球前十半导体厂商中,并没有日本厂商的身影。

他们进一步指出,与全球半导体营收都在增长不一样,日本前十的半导体厂商中,有一半在去年营收下滑了。由此可以看到日本半导体的一些不合时宜。考虑到现在的半导体市场格局,终端设备现状,加上全球竞争态势。对于日本而言,想回到曾经的半导体荣光时代,将注定是一件艰难任务。

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