頻頻邀請(qǐng)臺(tái)積電赴日建廠，日本為何青睞晶圓代

7月19日，有日本媒體報(bào)道稱(chēng)，由于先進(jìn)芯片技術(shù)正成為國(guó)家安全問(wèn)題的焦點(diǎn)，日本政府希望邀請(qǐng)臺(tái)積電等全球先進(jìn)芯片廠赴日本建廠，提振日本國(guó)內(nèi)的芯片產(chǎn)業(yè)。日本政府計(jì)劃在未來(lái)數(shù)年向參與該項(xiàng)目的海外芯片廠商提供數(shù)千億日元的資金。同時(shí)，日本媒體還提到，日本政府將引進(jìn)臺(tái)積電先進(jìn)晶圓廠，作為未來(lái)科技培育重點(diǎn)方向之一。臺(tái)積電對(duì)此則回應(yīng)稱(chēng)，目前并沒(méi)有相關(guān)計(jì)劃，但不排除未來(lái)出現(xiàn)相關(guān)安排。

由于臺(tái)積電今年5月才宣布斥資120億美元赴美投資建廠，本次再次傳出日本政府也對(duì)臺(tái)積電青睞有加引起了業(yè)內(nèi)的高度關(guān)注。然而，這其實(shí)也并不是日本第一次邀請(qǐng)臺(tái)積電赴日建廠，日本媒體近一年來(lái)已多次報(bào)導(dǎo)日本官方有意邀請(qǐng)臺(tái)積電赴日設(shè)廠的消息。那么日本因何邀請(qǐng)臺(tái)積電?晶圓代工如今為何如此受追捧?

日本因何需要臺(tái)積電

日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在國(guó)際上一直處于領(lǐng)先位置，尤其在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域，幾乎“無(wú)人能敵”。SEMI數(shù)據(jù)表明，日本企業(yè)在全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)上所占的份額達(dá)到約52%，而北美和歐洲分別占15%左右。日本半導(dǎo)體在硅晶圓、光刻膠、鍵合引線(xiàn)、模壓樹(shù)脂及引線(xiàn)框架等重要材料方面占有很高份額。日本的信越、SUMCO(三菱住友株式會(huì)社)、住友電木、日立化學(xué)、京瓷化學(xué)等均是全球半導(dǎo)體材料巨頭。

另外，在半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)，日本也是僅次于美國(guó)的存在。美國(guó)的半導(dǎo)體行業(yè)調(diào)查公司VLSI Research發(fā)布的按銷(xiāo)售額排名的2019年全球前十五大半導(dǎo)體設(shè)備廠商，日本廠商的數(shù)量達(dá)到了八家之多，占比超過(guò)了一半。其中，日本企業(yè)東京電子、愛(ài)德萬(wàn)、迪恩士、日立高科都在前十。而且日本還是全球極少數(shù)擁有光刻機(jī)制造能力的國(guó)家，尼康和佳能是僅次于ASML的光刻機(jī)巨頭。

總的來(lái)看，日本在整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的整體實(shí)力非常雄厚。然而，在近期日本半導(dǎo)體制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有所下降。復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院副院長(zhǎng)周鵬向記者介紹，根據(jù)SEMI報(bào)告，2019年日本地區(qū)半導(dǎo)體制造設(shè)備銷(xiāo)售額較2018年下跌34%。此外，自2009年起，全球已關(guān)閉或改建的晶圓廠有100座，其中日本就占36座，這一數(shù)量比任何其他國(guó)家/地區(qū)都要多。而這似乎便是日本迫切需要臺(tái)積電來(lái)“助陣”的主要原因。

日本開(kāi)始“擁抱”代工?

為什么日本半導(dǎo)體制造業(yè)會(huì)出現(xiàn)這樣的情況呢?業(yè)內(nèi)專(zhuān)家普遍認(rèn)為，這是日本半導(dǎo)體堅(jiān)守固有的IDM模式所造成的。

在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體運(yùn)營(yíng)模式中，主要有三種模式，分別是IDM模式、Fabless模式和Foundry模式。在IDM模式中，企業(yè)集芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封裝和測(cè)試等多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一身，這也是日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)堅(jiān)守的模式。在Fabless模式中，企業(yè)只負(fù)責(zé)芯片的電路設(shè)計(jì)與銷(xiāo)售，將生產(chǎn)、測(cè)試、封裝等環(huán)節(jié)外包。而在Foundry模式中，企業(yè)只負(fù)責(zé)制造、封裝或測(cè)試的其中一個(gè)環(huán)節(jié)，不負(fù)責(zé)芯片設(shè)計(jì)而尋求代工。

“在20世紀(jì)80年代，日本半導(dǎo)體企業(yè)曾經(jīng)抓住DRAM的需求機(jī)遇，超越美國(guó)成為了全球第一的半導(dǎo)體生產(chǎn)大國(guó)。但是在90年代DRAM存儲(chǔ)市場(chǎng)逐漸被韓國(guó)侵蝕后，日本半導(dǎo)體企業(yè)決策保守，仍然堅(jiān)守固有的IDM模式，而沒(méi)有向無(wú)晶圓廠或輕晶圓廠模式轉(zhuǎn)變，這也使得日本半導(dǎo)體企業(yè)在市場(chǎng)受到擠壓的情況下，成本壓力大從而負(fù)重累累，最終壓垮了不少日本晶圓廠。包括日本大廠松下電器在內(nèi)也于2019年宣布將其虧損的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)出售給中國(guó)臺(tái)灣的新唐科技，同時(shí)還將分拆TowerJazz松下半導(dǎo)體(Jazz Panasonic Semiconductor)旗下的三家日本芯片制造工廠。日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)似乎逐漸領(lǐng)悟到固守IDM模式的不適用性，因而開(kāi)始積極尋找外部合作，這是日本積極邀請(qǐng)臺(tái)積電‘赴日建廠’的主要原因。”周鵬向記者說(shuō)道。

某半導(dǎo)體行業(yè)專(zhuān)家表示，隨著摩爾定律的發(fā)展，芯片在制程方面逐漸達(dá)到物理極限，在技術(shù)方面也越來(lái)越難以得到突破，研發(fā)費(fèi)用也越來(lái)越高昂，迫使很多的半導(dǎo)體企業(yè)在晶圓制造方面決定退出先進(jìn)工藝制造市場(chǎng)，從而令可以繼續(xù)追蹤摩爾定律的半導(dǎo)體制造公司越來(lái)越有限。目前，臺(tái)積電和三星占據(jù)著幾乎絕大部分先進(jìn)工藝代工市場(chǎng)。

“如今臺(tái)積電在晶圓制造方面幾乎有著難以撼動(dòng)的地位，臺(tái)積電去年在全球晶圓代工市場(chǎng)占有率高達(dá)52%，年總產(chǎn)能超過(guò)1,200萬(wàn)片約當(dāng)12英寸晶圓，這意味著全球過(guò)半數(shù)半導(dǎo)體芯片均出自臺(tái)積電之手。臺(tái)積電能有今天的成就主要得益于三點(diǎn)：首先，臺(tái)積電始終強(qiáng)調(diào)，在做代工的同時(shí)時(shí)刻保持中立態(tài)度，不會(huì)與客戶(hù)爭(zhēng)搶訂單，同時(shí)也能夠真正做到把客戶(hù)的利益放在第一位。因此臺(tái)積電長(zhǎng)期以來(lái)能夠與客戶(hù)建立良好的關(guān)系，使得與臺(tái)積電無(wú)利益沖突的客戶(hù)群(蘋(píng)果、賽靈思、英偉達(dá)等)數(shù)量非常龐大，能夠與臺(tái)積電共同改善制程良率、降低成本，來(lái)加快量產(chǎn)速度。其次，臺(tái)積電在做晶圓代工的同時(shí)還掌握了先進(jìn)封裝工藝，在一體化方面做的非常好。最后，臺(tái)積電一直持續(xù)強(qiáng)投入，一年投資在100億美元左右，幾乎沒(méi)有代工廠能夠比得上。而能做到這些實(shí)屬不易，這也是近些年有越來(lái)越多半導(dǎo)體企業(yè)走出傳統(tǒng)的IDM模式開(kāi)始尋求與臺(tái)積電進(jìn)行合作的原因，日本半導(dǎo)體企業(yè)也不例外。”某半導(dǎo)體行業(yè)專(zhuān)家同記者說(shuō)道。

Fablite模式悄然而至

長(zhǎng)期以來(lái)堅(jiān)守IDM模式的日本半導(dǎo)體制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力下降，并不意味著IDM模式不受歡迎，而是表明IDM并不適用于所有半導(dǎo)體企業(yè)。同時(shí)，為了順應(yīng)行業(yè)以及市場(chǎng)的發(fā)展，目前傳統(tǒng)的三種模式也發(fā)生了一些變化，出現(xiàn)了新的模式。

“IDM是早期多數(shù)集成電路企業(yè)采用的模式，然而隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，目前僅有極少數(shù)企業(yè)能夠維持這種模式。這是由于IDM模式會(huì)使得企業(yè)成本壓力非常大，不適用于中小型半導(dǎo)體企業(yè)。但是對(duì)于一些規(guī)模較大的半導(dǎo)體企業(yè)來(lái)說(shuō)，IDM模式可以幫助企業(yè)充分發(fā)掘技術(shù)潛力，增加品牌優(yōu)勢(shì)?！?某半導(dǎo)體行業(yè)專(zhuān)家同記者表示。

隨著先進(jìn)制程的不斷推進(jìn)，晶圓生產(chǎn)線(xiàn)投資的成本與風(fēng)險(xiǎn)顯著提升，使得眾多半導(dǎo)體企業(yè)開(kāi)始跟隨市場(chǎng)的變化而不斷調(diào)整其發(fā)展模式。因此周鵬認(rèn)為，由IDM演變而來(lái)的輕制造Fablite模式成為了很多半導(dǎo)體企業(yè)的首選。

“Fablite是指原先的IDM企業(yè)拆分部分半導(dǎo)體制造業(yè)務(wù)，交由第三方Foundry進(jìn)行代工，并保留部分制造業(yè)務(wù)，這也是IDM企業(yè)出于減少固定資產(chǎn)投入從而輕資產(chǎn)化的一種策略。未來(lái)全球半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展仍然存在變化的空間，但迫于巨大的成本開(kāi)銷(xiāo)和市場(chǎng)投資風(fēng)險(xiǎn)的雙重壓力，當(dāng)前大部分半導(dǎo)體廠商在晶圓代工方面不得不退出先進(jìn)制程舞臺(tái)的角逐，F(xiàn)oundry廠商的需求也因此急劇提升，隨著工藝研發(fā)的深入，雙方的合作也將更加緊密。而臺(tái)積電作為Foundry廠商行業(yè)的領(lǐng)軍者，具備充足的工藝研發(fā)優(yōu)勢(shì)，在先進(jìn)制程決定市場(chǎng)資源的局勢(shì)下，其‘大者恒大’的局面也變得更加明顯。總而言之，市場(chǎng)環(huán)境的變化決定了半導(dǎo)體廠商的生存模式，同樣左右著未來(lái)半導(dǎo)體行業(yè)整體的發(fā)展趨勢(shì)。”周鵬說(shuō)道。