日本半導體產業復興的希望:台積電獲得4000億日圓補貼,與索尼合資在熊本打造22至28奈米晶圓廠

日本半導體產業復興的希望:台積電獲得4000億日圓補貼,與索尼合資在熊本打造22至28奈米晶圓廠
Photo Credit: 中央社

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日本經濟產業省近日公布了振興日本半導體產業的「半導體產業基盤緊急強化包裹方案」,日本政府擬補助台積電及日本索尼半導體達4000億日圓,達到初期資本支出規模8000億日圓的一半,屆時將分3階段推動實施。

今(2021)年是全球科技業變動最巨大的一年,因為疫情打亂了維繫十多年來的全球專業分工;也同時推動了新能源、遠距科技的長足發展。這意味著,未來無論如何均脫離不了半導體的廣泛應用。隨著需求攀高,晶片短缺成為了常態,迫使各國開始打造本土半導體廠,這當然也包含了曾經的半導體大國——日本。

台積電獲得日本4000億日圓補貼,組建本土晶圓製造工廠

台積電(TSMC)在台灣被稱為「護國神山」,同時也是世界上晶圓製造的佼佼者。根據分析和專業研究機構TrendForce調查指出,今(2021)年第2季台積電市占率高達52.9%,代表全球一半以上的科技產品,如汽車、手機、電腦以及遊戲機,能想像得到的資通訊商品,都有可能使用台積電生產的晶片。

隨著近年疫情加劇,許多國家紛以封城作為因應,導致全球專業分工的產業鍊,面臨大規模的物料延誤,甚至演變為無貨可供的窘境,其中又以晶片短缺最為嚴峻,拖累了3C產品、家電甚至是汽車產業運作。

「晶片荒」蔓延擴大,儼然成為了各國國安問題。《日經亞洲評論》報導指出,以日本為例,豐田汽車(Toyota)9月產量竟大幅下滑40%,引起日本政府高度關注,為了能在日後穩定汽車供貨,且尋求發展5G無線技術的發展,日本政府才打算將半導體業者視為優先重點補助領域;而台積電將成為首位受益的廠商。

日本經濟安保省大臣小林鷹之先前受訪時對此強調,台積電赴日,只是復興半導體產業的第一步,未來需要建立與中國、美國匹敵的長期策略,否則日本將沒有復興半導體業的希望。

目前日本產業界首要是確保不再受到「斷鏈」的陰霾糾纏。《日經中文》報導,日本索尼(Sony)攜手台積電於熊本縣菊池郡菊陽町,鎖定22至28奈米,打造俗稱邏輯半導體的工廠,走上自給自足的道路,建廠規模上看8000億日元(美元69.6億元)。

值得注意的是,本興建計畫受到日本政府支持,將挹注4000億日元(約為投資總額一半)協助台積電和索尼儘早建設該廠區。屆時完工後,生產的晶片主要應用於汽車系統LSI(Large Scale Integration,大規模集成電路),且視情況優先供應給日本廠商。

台積電總裁魏哲家強調,「我們很高興能夠獲得業界領導廠商,同時也是我們長期客戶Sony的支持,將藉此嶄新的日本晶圓廠滿足市場需求」。台積電預計,2022年開始興建,並於2024年底前開始生產,並提供1500個高科技專業工作機會,月產能上看4萬5千片12吋晶圓,索尼也將取得不超過20%股權。

半導體產業的國家策略、對日本的重要性

台積電的客戶遍及全球,除了著名蘋果公司外,包含華為(HUAWEI)、高通(Qualcomm)、超微(AMD)、信越(Shin-Etsu Chemical),當然還有本次與台積電合作的索尼。《日經亞洲評論》報導強調,本次台積電前往日本設廠,目的就是服務Sony等日本重要大客戶。

其實,早在2019年日本就已經傳出要與台積電合作的消息。(IEEE)旗下刊物IEEE Specturm日前報導,在日本電子大廠東芝(TOSHIBA)服務超過16年,同時也是先進系統研究協會(RaaS)的領導人黑田忠廣說:「台積電擁有日本想要的7奈米技術,日本學術界則在物理、化學及材料等基礎研究有很高水準,為了創造後摩爾定律的未來裝置,我們需要這樣的知識,才能一起合作」。

黑田更不諱言地指出,台積電的半導體技術,可以為日本爭取到更多新客戶;而且對於日立、Panasonic及日本凸版印刷(Toppan)等日本企業助益更顯著。

近年來歐美等國大手筆投資半導體,也讓日本感受到壓力。黑田透露,去(2020)年12月,歐盟22國宣布將共同合作,以加強「歐洲的半導體能力」,包括「在設備、技術、設計及先進製造等半導體價值鏈上的投資」;今(2021)年5月,美國商務部長Gina Raymondo提議要加碼520億美元在半導體研究及生產,可能使美國本土再多出10座晶圓廠,各種消息都一再提醒日本不能在停滯不前。

針對各國建立本體半導體產業鏈的趨勢,台灣經濟研究院總監劉佩真強調,無論是當下晶片短缺,抑或是未來新興科技領域之應用,凸顯半導體在地化完整供應鏈的概念,再加上美、中兩強間的摩擦,晶圓已經奠定了產業戰略的地位。

他強調,本次台日合作有相當宣示意義存在,由於台灣半導體產業中,設備及半導體材料的自給率仍不高,特別是電子氣體、高純度化學試劑、光阻材料、拋光墊等,而這些材料正是日本的強項,若能與其合作,亦不會影響台灣競爭力,更能完整兩地產業布局,是台日兩方均能雙贏的策略。

台日合資晶圓廠,是十多年前的技術

目前台積電主要產品是5、7奈米的先進製程。5奈米多應用於iPhone和MacBook使用的Apple晶片中,最新的M1和A15 Bionic就是採用這種工藝技術製造;而7奈米則是在PlayStation 5和Xbox Series X上使用而聞名。

台積電指出,更先進的製程2奈米將於2025年量產;3奈米則是預期2022年第2季開始量產。相較於2至3奈米,22至28奈米是10年前應用在電腦上面的技術。但是為什麼日本政府要花數千億日圓協助,台積電和索尼蓋落後的晶圓工廠呢?

因為只有少數公司可以負擔先進製程(2至3奈米)的建置成本,這是一項高難度的技術,也代表著投資門檻極高。就美國而言,為了搶為半導體主導權,補貼英特爾(Intel)數百億美元,但外界卻也不看好這筆投資,擔憂建廠心血付諸流水,甚至導致連年虧損。


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