擦亮「日之丸半導體」招牌 2025年日本半導體的復活戰略

能力雜誌 2022/10/04 15:30(119天前)


【文/李世暉 圖片提供/達志影像、Gettyimages】

今年5月,日本以建立強韌半導體供應鏈為目標,正式與美國簽署半導體合作基本原則。依據此一基本原則,未來2國將加強半導體製造能力,並加強先進製程領域研發的合作。

日本的策略是透過資金支援、企業重組的雙重策略下,能於2025年在國內建置2奈米晶片製造基地。日本經濟產業大臣萩生田光一(Hagiuda Koichi)並且在記者會上直言:與美國牽手合作(半導體),令其感受到命運的神奇。這一席發言,引發長期關注日本半導體產業發展的專家們感觸良深。

1985年 半導體日不落國 美日摩擦 日本淡出市場

日本半導體在1980年代中期曾主宰全球市場。光是1985年全球10大半導體廠商中,日本企業囊括5名,NEC(日電)更是半導體市佔率最高的企業。然而,美國與日本之間出現嚴重的「半導體摩擦」。在美國的壓力下,1986年9月日本與美國於簽訂「日美半導體協定」後,美國更通過《1988年綜合貿易與競爭法》,增設保護智慧財產權的「特別301條款」。

在「特別301條款」的影響下,日本半導體企業轉換了經營策略,逐漸淡出半導體晶片的生產,轉由台灣與韓國的廠商代工。

另一方面,日本半導體供應鏈的其他企業產業,則是專注材料與設備領域。影響所及,2010年後台灣與韓國成為全球半導體晶片的主要生產地。

2021年 半導體復活戰略 美中貿易戰 日本全面進擊

時序進入2019年,美中貿易戰衍生科技領域的競爭對立,以及新冠疫情(COVID-19)造成的供應鏈「斷鏈」危機下,日本為建立可承受國際環境劇烈變化的半導體供應鏈,強化日本半導體產業在全球市場的競爭優勢,以及確保日本的國家安全,日本政府決定採取積極的措施,來復活日本的半導體產業。在產業面上,日本政府於2021年6月制定了《半導體戰略》。

在經濟安全面向上,則是於2022年公佈施行《經濟安全保障推進法》。日本《經濟安全保障推進法》的主要內容如下。供應鏈的強韌化(公佈後9個月內實施)、確保基礎建設功能(公佈後18~21個月內實施)、專利的非公開化(公佈後24個月內實施),以及前瞻科技的官民合作(公佈後9個月內實施)。在國際合作面向上,日本除了透過前述協定與美國共同成立「聯合國際半導體研究中心」之外,也出資4,000億日圓,補助全球代工龍頭台積電(TSMC)於日本熊本縣設立22~28奈米製程的12吋晶圓工廠。

欠缺銀彈 10年招牌難擦亮 預算 規模 人才 3大課題需克服

對於半導體產業的復活、重生,日本政府透過上述的政策思維,表達了一定的決心。然而,此一日本半導體的重生之路,卻面臨下述幾項重大課題。

第1,政策支援預算的課題。


由於半導體對於科技產業發展至關重要,各國政府與跨國企業均投入大量預算經費補助研發與生產。例如:美國政府推出《創新與競爭法案》,投入520億美元強化半導體產業。歐盟(EU)則是將在3年內投入1,450億歐元,強化以半導體為核心的數位產業領域。

反觀日本,則是在半導體領域編列6,000億日圓(約42億美元)的年度預算(其中4,000億補助TSMC的熊本工廠),預算規模無法與主要國家相比。

事實上,依據日本經濟媒體的評估,要重新找回日本半導體的競爭力,必須每年投入1兆日圓,連續投入10年合計10兆日圓。但日本所編列的預算中,除了補助台積電熊本工廠之外,只有2,000億日圓用於提昇日本半導體。若無法大幅擴大政策預算金額,10年下來也只有2兆日圓,無法重新打造「日之丸半導體」的招牌。

第2,企業投資規模的課題。


目前半導體市佔率居前的大企業,為了維持市場競爭優勢,紛紛投入大規模的資金。例如:台積電除了出資在美國亞歷桑納州、日本熊本縣二地蓋晶圓廠之外,也計畫在台灣生產基地,再投資1,200億美元。

英特爾(Intel)為了平衡其半導體供應鏈,承諾將在歐盟投入10年800億歐元興建晶圓廠。而三星電子(Samsung)則是啟動大投資戰略,鎖定半導體與通訊產業,大幅增加未來5年資本支出至3,600億美元。

日本最大半導體廠商的東芝,則是宣佈將投資約1,250億日圓興建12英寸晶圓製造廠(30奈米),以及擴大其主要生產基地的功率半導體產能。

三菱電機宣佈在未來5年內向功率半導體業務投資1,300億日圓,計劃在日本新建一條8英寸(20奈米)及12英寸(30奈米)晶圓生產線。瑞薩電子則是宣佈將對其位於甲府的工廠進行900億日圓的投資,計劃在2024年啟動晶圓製造生產線。以資本支出規模來看,東芝、三菱電機、瑞薩電子等日本企業在半導體的投資規模,遠遠比不上台積電、英特爾以及與三星電子。

第3,半導體人才需求的課題。

在全球半導體大規模投資的背景下,半導體人才被各企業視為取得市場優勢與否的關鍵。依據日本總務省的調查,受到少子化的影響,在IT產業工作的中階技術人才(25歲至44歲),從2010年的38萬人,降為2021年的24萬人。然而,依據日本電子資訊技術產業協會(JEITA)的預估,日本半導體產業未來10年至少需要35,000名半導體人才。如何確保一方面留住國內的半導體人才,一方面引進國外的半導體人才,是日本半導體走向復活之路的另一個關鍵。

面對日本半導體產業面臨到的課題,日本其他半導體供應鏈的企業,則是透過擴大在材料科學、製造設備上的投資,以及合併生產線來持續強化其市場競爭力。例如:半導體材料光罩大廠的凸板印刷(Toppan Printing)、大日本印刷(DNP),積極進行百億日圓規模的增產投資;三菱化學則是收購旭化成的半導體光罩業務,以提昇新產品的研發能力。

競合互利 復活戰略露曙光 電動車 次世代 光電 3步驟急起直追

總的來說,在半導體需求增加、全球供應鏈重組、前瞻技術急速發展等國際政治經濟環境背景下,日本的半導體復活戰略,可進一步歸納成3步驟。

第一步驟是正確因應供應鏈的變化。

目前,全球半導體是數位消費、通訊應用的邏輯半導體為主;但未來將朝向智慧生產、電動車應用的功率半導體發展。日本可透過本身在工業機器人、汽車產業供應鏈的優勢,全力推動功率半導體的研發與生產。

第二步驟是強化前瞻技術的國際合作。

目前,日本經濟產業省智庫NEDO已著手與美國IBM、Intel等公司合作,智庫AIST則是與台積電在次世代半導體技術研發領域開展國際合作。

第三步驟是建構技術平台系統。

結合光電、通訊、量子電腦的產業與研發需求,統合日本國內的製程技術,建構極紫外光微影(EUV)中心、電子設計自動化(EDA)系統,以提昇日本國內半導體相關企業競爭力。

對於半導體產業復活與否,經過了數年的討論,日本國內的意見依舊分歧。樂觀意見關注的是日本的機會,包括:政策補助、法律支持與國際合作;悲觀意見看見的是日本的課題,包括:政策支援不足、企業資本支出過少、半導體人才缺口。但若能依循前述3個步驟,日本半導體產業仍有機會達成復活的目標。(本文作者為政治大學國際事務學院教授)

【完整內容請見《能力雜誌》2022年10月號,非經同意不得轉載、刊登】
FB留言