集微網消息(文/趙挪亞),近期,日本在半導體領域內動作頻頻。5月18日,七大半導體巨頭高層將齊聚日本,會談內容與促進半導體業投資日本有關。七大半導體巨頭分別為:臺積電、三星、英特爾、美光、IBM、應用材料以及比利時微電子研究中心(Imec)。
會面前后,這七家半導體巨頭都傳出了與日本合作的消息;仡櫄v史,七大業界巨頭齊聚一國并與政府高層進行會談,都是件極為罕見的事情。
由于美日經濟摩擦帶來的影響,在全球半導體市場上,日本的銷售份額已從過去的50%降到了10%以下。與此同時,美國、中國和歐盟等都認識到“芯片關乎國運”,紛紛盡全力支持半導體產業的發展,而日本節奏相較緩慢。為此,日本于2021年6月首次發布《半導體數字產業戰略》,將半導體數字產業上升為國家戰略予以高度重視。
另一方面,美國也身處這一戰略的陰影之后。美國駐日大使艾曼紐爾曾屢次揚言要打壓中國半導體產業。日本也在此前被曝加入了由美國主導,美日荷三方關于“芯片出口限制”的協議。
但是,日本在這一產業內的前景仍不明朗。日本的半導體行業如同經濟一般,經歷了“失去的30年”,如今更多聚焦的是產業鏈的某一環節,而非整體。另一方面,日本企業相對封閉、僵硬的體制,也讓外界對日本的成功畫上了一個問號。
日本首相岸田文雄5月18日在七國集團(G7)峰會前與半導體企業高管會面后表示,他歡迎并期待全球芯片制造商在日本進行更多投資。
岸田文雄對包括美光科技、英特爾和臺積電在內的高管表示,穩定供應鏈將是在廣島G7峰會上討論的一個話題。“我對你們對在日投資的積極態度感到非常高興,希望日本政府作為一個整體,進一步擴大對日直接投資,支持半導體產業。”他說道。
日本經濟產業大臣西村康稔表示,“隨著志同道合的國家努力加強供應鏈,日本的作用已經增強。我們再次確認了日本半導體產業的強大潛力。”
具體來看,各大半導體公司的力度堪稱強大。以臺積電為例,早在2021年,日本經濟產業省就決定對臺積電在日成立研發中心的計劃給予援助。而臺積電董事長劉德音此次也受邀參與在日本的會談。
最新消息顯示,臺積電日本熊本廠預計2024年量產16、12和28納米。臺積電在公布第一季度收益后表示,它預計在日本建設的新芯片制造廠將耗資約80億美元,日本政府將幫助支付大約一半的費用。
臺積電的“老對手”三星,自然不甘落后。伴隨著韓國尹錫悅政府和岸田文雄政府的交好,三星計劃投資300億日元 (約2.2億美元)在日本橫濱建設半導體后段封裝測試產線,預計將在2025年完工量產。
此前,路透社曾援引知情人士消息稱,三星電子正考慮在日本成立芯片測試工廠,以強化其先進封裝業務,并與日本半導體設備商和原物料業者建立更緊密的關系。外界分析,三星看中當地也有技術領先的半導體設備商和原物料制造商,符合芯片制造的“就近原則”,可以方便地融入生態體系。
根據日本“芯片法案”分析,三星該次的投資將可以獲得約100億日元(約合7360萬美元)的稅收減免和資金補助。
G7峰會期間,英特爾CEO基辛格5月18日在東京與日本首相岸田文雄會談。隨后的采訪中,基辛格表示英特爾將深化與日本公司和研究機構的合作,共同開發半導體制造技術和相關材料。
基辛格表示,已經向首相岸田文雄表達了與日本合作的三個領域:推動半導體可持續制造、量子計算、從基礎設施到封裝測試的整個制造業生態系統。這一系列合作,能幫助日本繼續在該領域保持領先。
但關于英特爾對日投資,基辛格稱沒有具體的計劃。
近期,另一個傳出重磅消息的是美光決定在未來數年內將投資5000億日元(約合37億美元),在其日本工廠引入極紫外光(EUV)微影技術,用于 1-gamma 芯片制程。日本政府也計劃向美光提供2000億日元的財政補助。
由于有以前在日本建廠的經驗,美光對日本市場相對熟悉。但此次新工廠生產的是內存芯片(DRAM),而非前工廠的閃存芯片(NAND)。過去,日本企業的DRAM產品曾領先全球,如今卻已衰落。
日本本土產業力量成立Rapidus公司,計劃于北海道千歲市建廠的計劃公布后,知名技術研究機構Imec也宣布,將在北海道開設一個研究基地。Rapidus此前已與Imec達成合作意向,旨在研發量產2納米制程的下一代半導體,Rapidus的極紫外(EUV)光刻技術開發將獲得Imec的支持。
如今的日本半導體戰略,全部圍繞著日本經濟產業省2021年6月發布的《半導體數字產業戰略》,這一白皮書將半導體數字產業上升至國家戰略的高度,并擬出了半導體產業復興“三步走”的策略,恢復半導體產能、推動下一代半導體發展、為未來技術“奠基”。
《半導體數字產業戰略》的第一章節中,闡述了日本如何從“半導體強國”,到慢慢退出半導體市場,再到只能服務于部分產業鏈的原因。
20世紀80年代,日本半導體制造商席卷世界,占據了全球約50%市場份額,但隨著1986年《日美半導體協議》的簽訂,加之產業發展重心在轉向邏輯芯片時出現幾次重大挫折,設計生產模式也未能跟上時代潮流,始終未能孵化出較為成熟的Fabless的生態位,導致日本半導體產業發展遭遇困難。
進入21世紀,個人電腦、互聯網、智能手機和數據中心快速興起,但日本的數字企業未能緊跟新形勢、擴大有效投資,導致服務于數字企業的半導體產業停滯不前,設計體系無法建立,先進半導體長期依賴進口。
泡沫經濟崩潰后,日本平成時代經濟長期不景氣,讓日企無法對未來進行果斷的投資,業務不斷萎縮。另一方面,中韓等其他市場通過政府補貼和稅務優惠等支持國內企業的設備更新與技術改造,半導體產業的競爭力逐漸超過日本。
當然,20世紀90年代以來,日企還是在技術開發上投入了巨大的預算。在日本通商產業省的主導下,NEC和日立制作所上世紀末共同成立了日本唯一的DRAM制造商爾必達公司,一度在全球DRAM領域內掌握近兩成份額,當時也被稱為“日之丸半導體”。經歷早期大幅擴張后,爾必達出現產能過剩問題,之后又遭遇2008年金融危機,日本政府極力扶持,仍回天無力,走向破產。
白皮書內也提到了“日之丸”,認為日本企業陷入了所謂的“日之丸”固步自封的境地,未能建立起供給側(設計、制造、設備、材料)和需求方(數字產業)連接的開放式創新生態系統,也未能將兩側需求有機結合。
目前,日企在存儲器、傳感器和功率半導體等方面仍然擁有一定的市場競爭力,在設備制造、材料加工等方面也擁有絕對話語權,半導體制造企業數量仍居全球前列。
在此基礎上,《半導體數字產業戰略》提出了三步走的戰略。而日本近期與國際半導體巨頭之間的合作,正是遵循了這一戰略。第一步,日本政府提出鼓勵日本半導體生產、材料加工企業與國外先進代工廠合作,聯合開發先進邏輯半導體,并在日本建立大規模生產工廠。
其中,重要的一環就是引入臺積電。日本政府提供總額約4760億日元的補貼,邀請臺積電在熊本縣建設半導體工廠。
第二,即是推動下一代半導體的發展。去年年11月,豐田汽車、索尼、軟銀、鎧俠和三菱日聯銀行等8家日企已合資成立一家高端芯片公司,取名為Rapidus,日本政府計劃提供700億日元補貼,計劃最早2025年在日量產2納米芯片。而Rapidus隨后與IBM和Imec的合作,已經將目光投向了2納米制程。
第三步,日本提出了引領產業的新技術。21世紀30年代之后有可能改變半導體領域“游戲規則”并可能主導研發趨勢的光電融合技術領域,日本已處于領先地位。
日本的光電融合技術路線圖具體為:第一步:實現硅光子、光纖、模擬IC等搭載的芯片結構,提高與芯片外部的連接速度。第二步:實現芯片之間通過超短距離光布線的直接連接;第三步:通過光布線連接芯片內的內核,實現超低功耗。
盡管日本提出了一份詳細的戰略計劃,但外界對日本半導體產業的未來仍提出了多項擔憂,主要集中在地緣政治、市場,以及日企體制之上。
整個日本半導體戰略的提出,與地緣政治息息相關!栋雽w數字產業戰略》中明確提出,日本半導體戰略的背景是“中美技術霸權的對立”,涉及到對中國銷售和供應鏈的審查。今年1月,岸田文雄和拜登在華盛頓會談。美方聲稱希望日本加入到限制對華半導體出口的行列中,這也是首腦會談的重要內容之一。會后,岸田文雄說,日本將“負責任地”考慮如何處理半導體貿易。
今年3月31日,日本宣布將修改《外匯及外國貿易法》,擬對23種半導體制造設備實施出口管制,正在就有關措施征求公眾意見,將于7月實施。雖然日方聲稱并未針對中國,但受到管制的半導體制造設備除面向42個友好國家和地區外,出口其他國家也需申請許可,而中國正在其中。
G7會前,美國駐日大使艾曼紐爾接受采訪時聲稱,投資于安全的供應鏈以及為經濟和國家安全建立戰略伙伴關系,是對抗“經濟脅迫”的關鍵基石。
雖然日本看似已經“綁上”了美國對華限制的“戰車”,但《半導體數字產業戰略》中也提出了這一策略的擔憂:在中美技術競爭的背景下,美國制造業回流的趨勢越發明顯,可能日本具有優勢的制造設備和材料行業的開發基地向海外轉移,造成日本產業的“空心化”。
外界擔憂的另一點,在于日本半導體的市場上!度毡窘洕侣劇啡ツ11月22日發文分析稱,日本在半導體領域內正向2納米制程沖刺,但其實在芯片領域內還有另一條“戰線”,即上一代半導體芯片生產的產能和數量。
中國的產業政策不僅關注先進技術,同時也開始將巨額資金投入到納米數更高領域的設備。中企在傳統的14至28納米領域內,從2020年的90萬片到115萬片,此后是130萬片。在28納米以上,線寬更大的領域,增幅甚至更大,每年增加30%至40%。
日經認為,中國“其實很冷靜”,因為全球半導體市場的剛需從來不缺成熟制程產品。“作為中國設備投資的結果,也許在三、四年后,全球市場將充滿中國制造的低成本、高質量的上一代技術的半導體。”
文章認為,這一現象有點像此前的鋼鐵行業。中國鋼鐵企業的巨大產能,淘汰了日本和世界的大型鋼鐵企業。“雖然在技術上贏了,但在市場上輸了。有必要關注這樣的歷史會不會在半導體行業重演。”
但直到2020年12月,日本在8英寸當量晶圓產量上,與中國大陸相當。
同樣截止到2020年12月,日本和中國大陸在20至40納米,以及40至180納米芯片產量上與中國大陸相當。
最后,在外界看來,日本企業相對僵化的體制也是在這一領域內成功的障礙之一!锻饨徽摺方衲暝路治龇Q,上世紀90年代初泡沫經濟崩潰后,日本公共和私營部門領導人厭惡風險的本性,一直未能為日本找到一條新的道路。
日本上世紀的崛起,主要是通過國家介入的經濟、企業合作,以及適當的貿易壁壘來阻止外國競爭對手。這一模式下,政府可以強制企業合作,將外國人拒之門外,確保企業的成功。這些公司反過來提供終身雇傭模式,這是社會穩定的關鍵因素。
但是,來自中國和韓國的廉價商品打破了這一平衡,這一點也體現在電子產品領域。如果日本無法在終端產品上競爭,那么高價值的元器件似乎也無法完全體現價值。
從結果來看,如今全球半導體市場由中國臺灣和韓國的制造商主導,特別是最復雜的芯片領域。這一領域內,日本公司仍然生產許多芯片制造所需的復雜化學品。盡管日本一直在價值鏈向上移動,但也在往產業“食物鏈”的下游移動。