頻頻邀請臺積電赴日建廠 日本為何青睞晶圓代工

沈叢

7月19日，有日本媒體報道稱，由于先進芯片技術正成為國家安全問題的焦點，日本政府希望邀請臺積電等全球先進芯片廠赴日本建廠，提振日本國內的芯片產業。日本政府計劃在未來數年向參與該項目的海外芯片廠商提供數千億日元的資金。同時，日本媒體還提到，日本政府將引進臺積電先進晶圓廠，作為未來科技培育重點方向之一。臺積電對此則回應稱，目前并沒有相關計劃，但不排除未來出現相關安排。

由于臺積電今年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臺積電青睞有加引起了業內的高度關注。然而，這其實也并不是日本第一次邀請臺積電赴日建廠，日本媒體近一年來已多次報導日本官方有意邀請臺積電赴日設廠的消息。那么日本因何邀請臺積電？晶圓代工如今為何如此受追捧？

日本因何需要臺積電

日本半導體產業在國際上一直處于領先位置，尤其在半導體材料領域，幾乎“無人能敵”。SEMI數據表明，日本企業在全球半導體材料市場。上所占的份額達到約52%，而北美和歐洲分別占15%左右。日本半導體在硅晶圓、光刻膠、鍵合引線、模壓樹脂及引線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.社）、住友電木、日立化學、京瓷化學等均是全球半導體材料巨頭。

另外，在半導體設備市場，日本也是僅次于美國的存在。美國的半導體行業調查公司VLSI?Re-search發布的按銷售額排名的2019年全球前十五大半導體設備廠商，日本廠商的數量達到了八家之多，占比超過了一半。其中，日本企業東京電子、愛德萬、迪恩士、日立高科都在前十。而且日本還是全球極少數擁有光刻機制造能力的國.家，尼康和佳能是僅次于ASML的光刻機巨頭。

總的來看，日本在整個半導體產業鏈的整體實力非常雄厚。然而，在近期日本半導體制造業競爭力有所下降。復旦大學微電子學院副院長周鵬向記者介紹，根據SEMI報告，2019年日本地區半導體制造設備銷售額較2018年下跌34%。此外，自2009年起，全球已關閉或改建的晶圓廠有100座，其中日本就占36座，這一數量比任何其他國家/地區都要多。而這似乎便是日本迫切需要臺積電來“助陣”的主要原因。

日本開始“擁抱”代工？

為什么日本半導體制造業會出現這樣的情況呢？業內專家普遍認為，這是日本半導體堅守固有的IDM模式所造成的。

在傳統的半導體運營模式中，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，企業集芯片設計、芯片制造、芯片封裝和測試等多個產業鏈環節于一身，這也是日本半導體產業長期以來堅守的模式。在Fabless模式中，企業只負責芯片的電路設計與銷售，將生產、測試、封裝等環節外包。而在Foundry模式中，企業只負責制造、封裝或測試的其中一個環節，不負責芯片設計而尋求代工。

“在20世紀80年代，日本半導體企業曾經抓住DRAM的需求機遇，超越美國成為了全球第一的半導體生產大國。但是在90年代DRAM存儲市場逐漸被韓國侵蝕后，日本半導體企業決策保守，仍然堅守固有的IDM模式，而沒有向.無晶圓廠或輕晶圓廠模式轉變，這也使得日本半導體企業在市場受到擠壓的情況下，成本壓力大從而負重累累，最終壓垮了不少日本晶圓廠。包括日本大廠松下電器在內也于2019年宣布將其虧損的半導體業務出售給中國臺灣的新唐科技，同時還將分拆Tower?Jazz松下半導體（Jazz?Panasonic?Semiconductor）旗下的三家日本芯片制造工廠。日本半導體產業似乎逐漸領悟到固守IDM模式的不適用性，因而開始積極尋找外部合作，這是日本積極邀請臺積電‘赴日建廠的主要原因。”周鵬向記者說道。

某半導體行業專家表示，隨著摩爾定律的發展，芯片在制程方面逐漸達到物理極限，在技術方面也越來越難以得到突破，研發費用也越來越高昂，迫使很多的半導體企業在晶圓制造方面決定退出先進工藝制造市場，從而令可以繼續追蹤摩爾定律的半導體制造公司越來越有限。目前，臺積電和三星占據著幾乎絕大部分先進工藝代工市場。

“如今臺積電在晶圓制造方面幾乎有著難以撼動的地位，臺積電去年在全球晶圓代工市場占有率高達52%，年總產能超過1，200萬片約當12英寸晶圓，這意味著全球過半數半導體芯片均出自臺積電之手。臺積電能有今天的成就主要得益于三點：首先，臺積電始終強調，在做代工的同時時刻保持中立態度，不會與客戶爭搶訂單，同時也能夠真正做到把客戶的利益放在第一位。因此臺積電長期以來能夠與客戶建立良好的關系，使得與臺積電無利益沖突的客戶群（蘋果、賽靈思、英偉達等）數量非常龐大，能夠與臺積電共同改善制程良率、降低成本，來加快量產速度。其次，臺積電在做晶圓代工的同時還掌握了先進封裝工藝，在一體化方面做的非常好。最后，臺積電一直持續強投入，一年投資在100億美元左右，幾乎沒有代工廠能夠比得上。而能做到這些實屬不易，這也是近些年有越來越多半導體企業走出傳統的IDM模式開始尋求與臺積電進行合作的原因，日本半導體企業也不例外。”某半導體行業專家同記者說道。

Fablite模式悄然而至

長期以來堅守IDM模式的日本半導體制造業競爭力下降，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體企業。同時，為了順應行業以及市場的發展，目前傳統的三種模式也發生了一些變化，出現了新的模式。

“IDM是早期多數集成電路企業采用的模式，然而隨著市場競爭越來越激烈，目前僅有極少數企業能夠維持這種模式。這是由于IDM模式會使得企業成本壓力非常大，不適用于中小型半導體企.業。但是對于一些規模較大的半導體企業來說，IDM模式可以幫助企業充分發掘技術潛力，增加品牌優勢。”某半導體行業專家同記者表示。隨著先進制程的不斷推進，晶圓生產線投資的成本與風險顯著提升，使得眾多半導體企業開始跟隨市場的變化而不斷調整其發展模式。因此周鵬認為，由IDM演變而來的輕制造Fablite模式成為了很多半導體企業的首選。

“Fablite是指原先的IDM企業拆分部分半導體制造業務，交由第三方Foundry進行代工，并保留部分制造業務，這也是IDM企業出于減少固定資產投人從而輕資產化的一種策略。未來全球半導體行業的發展仍然存在變化的空間，但迫于巨大的成本開銷和市場投資風險的雙重壓力，當前大部分半導體廠商在晶圓代工方面不得不退出先進制程舞臺的角逐，Foundry廠商的需求也因此急劇提升，隨著工藝研發的深入，雙方的.合作也將更加緊密。而臺積電作為Foundry廠商行業的領軍者，具備充足的工藝研發優勢，在先進制程決定市場資源的局勢下，其‘大者恒大的局面也變得更加明顯。總而言之，市場環境的變化決定了半導體廠商的生存模式，同樣左右著未來半導體行業整體的發展趨勢。”周鵬說道。