據(jù)南華早報報道，日本科技公司可能不再制造大部分面向大眾市場的半導體，但他們正日益加強對尖端芯片所需先進材料的開發(fā)和生產(chǎn)的控制。
至少有五家日本公司大幅提高了現(xiàn)有工廠的產(chǎn)量，或者在新設(shè)施上投入巨資，以滿足對只有它們才能交付的零部件和化學品的需求。報道指出，當中大約 60% 的材料和組件將出口，主要是出口到中國臺灣和其他主要制造中心，剩下的則在日本本土使用。
事實上，對制造最先進的芯片至關(guān)重要的光刻膠涂層和高端鋁電解電容器的全球供應(yīng)都來自日本，他們在另外70種材料的全球占有率也超過了60%。以Shin-Etsu Chemical 和Sumco 為例，這兩家日本公司就控制著全球60% 的硅片市場。
日本正在加強控制原材料這一趨勢是在全球微芯片短缺的情況下發(fā)生的。現(xiàn)在，這種短缺已經(jīng)沖擊了從消費電子產(chǎn)品和家用電器到汽車制造的各個行業(yè)。據(jù)彭博社報道，短缺變得如此嚴重，以至于研究人員 IHS Markit 最近將其今年和未來兩年的汽車制造預(yù)測總共下調(diào)了 1450 萬輛。
東京 Macquarie Group的日本股票研究主管 Damian Thong 表示，日本公司能夠利用他們在工程和物理方面的專業(yè)技能和知識來制造小眾產(chǎn)品。
“多年來，日本在終端產(chǎn)品方面失去了很多以前的競爭力，其市場份額從過去的 50% 以上下降到今天的不到 15%，”Thong 說。“但在生產(chǎn)半導體所需的原材料方面，日本仍處于非常強勢的地位。”“在這些領(lǐng)域，日本公司能夠利用他們在工程和物理方面的專業(yè)技能和知識來制造利基產(chǎn)品，”他補充道。“而且由于它是如此以知識為基礎(chǔ)且不那么依賴規(guī)模，這也是日本公司能夠保持優(yōu)勢的原因。”
在世界最大的兩個經(jīng)濟體美國和中國之間的競爭加深，加上地緣政治和安全問題籠罩著其他主要生產(chǎn)地。尤其是中國臺灣和韓國的時候，這種策略為日本制造商提供了重要的戰(zhàn)略優(yōu)勢。
Thong 表示，關(guān)鍵是要不斷地在其他大型制造商所依賴的利基產(chǎn)品中引入“漸進式改進”——沒有必要的研發(fā)能力——并且愿意為所有來者提供可靠的組件。
住友金屬礦業(yè)是開發(fā)可能很快被證明對行業(yè)不可或缺的產(chǎn)品的公司之一。這家總部位于東京的公司今年開始生產(chǎn)用于功率控制半導體的碳化硅晶圓。用碳化硅制成的芯片可以承受比以前由硅襯底制成的版本更高的電壓，并將功率損耗降低約 10%。這一優(yōu)勢對于擴大下一代電動汽車的行駛里程至關(guān)重要，而另一個好處是它們將比目前使用的組件便宜 20%。
同樣，Nippon Paper Industries 正在開發(fā)一種環(huán)保電池材料，該材料是從其傳統(tǒng)制造的紙張中進化而來的。該公司正在增加羧甲基纖維素的產(chǎn)量，以滿足對電動汽車電池陽極材料的飆升需求。
Oji Holdings還增加了用于汽車行業(yè)的薄膜電容器材料的生產(chǎn)。
盡管東京和首爾之間存在貿(mào)易和政治摩擦，但至少有兩家日本公司宣布了擴大在韓國業(yè)務(wù)的計劃。
東京 Ohka Kogyo——占全球市場份額的25%的的世界最大光刻膠生產(chǎn)商最近宣布，將其仁川工廠的產(chǎn)能翻了一番。該公司已投資數(shù)十億日元擴大光刻膠設(shè)施，光刻膠是一種用于在硅晶片上蝕刻電路的感光材料。
與此同時，大金工業(yè)宣布計劃在韓國建造一座制造工廠，用于生產(chǎn)芯片生產(chǎn)過程所需的氣體。這家總部位于大阪的公司已與當?shù)匾患倚酒O(shè)備制造商簽署了一家合資企業(yè)，并正在對該項目投資 40 億日元（3,612 萬美元），預(yù)計該項目將于 2022 年投入運營，并將減少對當?shù)厥袌龅倪M口需求。來自日本。
兩家公司都為韓國主要電子公司提供關(guān)鍵材料，包括三星電子和 SK 海力士。
這些投資還在一定程度上規(guī)避了日本政府在 2019 年對韓國半導體行業(yè)關(guān)鍵化學品出口施加的限制，以回應(yīng)對兩國共同歷史的解釋存在分歧。雖然這些出口限制仍然存在，并且韓國制造商試圖從其他地方采購材料，但法規(guī)并未禁止日本公司在韓國設(shè)立生產(chǎn)設(shè)施以供應(yīng)當?shù)厥袌觥?/p>
日本制造商也在尋求提高在中國臺灣的知名度，該地已成為世界上最重要的半導體來源之一。
信越化學已在臺灣開設(shè)了一家新的 300 億日元（2.7089 億美元）工廠生產(chǎn) EUV 光刻膠，該工廠以前僅在日本生產(chǎn)，而昭和電工材料正在投資 200 億日元（1.8059 億美元）以增加產(chǎn)量臺灣和韓國的硅片磨料和印刷電路板材料。
“日本在 1980 年代是芯片市場的領(lǐng)導者，但產(chǎn)品很快變得商品化，競爭變得激烈，因此日本制造商有意識地決定退出該細分市場，”富士通全球市場情報部首席政策經(jīng)濟學家 Martin Schulz 表示。
“但這里的公司很高興繼續(xù)生產(chǎn)制造最先進的新芯片所需的材料，”他說。“這些公司可能不像索尼或三星那樣家喻戶曉，但他們做了那些公司做不到的事情，因為他們需要如此高的成熟度。
”市場可能很小，但它高度發(fā)達，這些公司提供的材料不容易被替代。“Martin Schulz強調(diào)。
日經(jīng)：從專利數(shù)據(jù)看日本半導光刻技術(shù)有多強
在半導體晶圓（基板）上燒制出電路的光刻工序是半導體制造過程中最為重要的工序之一。光刻設(shè)備由以荷蘭為大本營的ASML掌握壓倒性份額，而如果沒有光刻工序相關(guān)的前后處理技術(shù)，半導體制造也無法完成。日本經(jīng)濟新聞（中文版：日經(jīng)中文網(wǎng)）根據(jù)日本特許廳（專利廳）4月發(fā)布的申請動向調(diào)查”半導體光刻的前后處理技術(shù)“，匯總了光刻周邊技術(shù)的動向。
半導體的制造工序分為在圓形基板上制造大量電路的前工序和把基板上形成的電路一個個切割為片狀后進行組裝的后工序。前工序當中的核心是光刻工序。根據(jù)以光刻設(shè)備燒制的電路圖切削基板、進行布線，完成半導體芯片制造。日本特許廳的調(diào)查以光刻設(shè)備的前后工序所必需的光刻膠（感光樹脂）的涂布、顯影和剝離等工序為對象。
在光刻的前后處理領(lǐng)域，日本的半導體制造設(shè)備企業(yè)發(fā)揮了穩(wěn)定的優(yōu)勢。從2006～2018年申請的專利來看，每年都是日本國籍的申請者占4成左右，數(shù)量最多。從2006～2018年累計數(shù)據(jù)來看，在4萬2646項申請中有1萬8531項（占比43.5％）的申請者為日本國籍，大幅超過7000多項的韓國和美國。
另一方面，按申請者進行申請的國家和地區(qū)來看，2009～2011年在日本進行的申請最多，之后逐漸減少，2012年在美國進行的申請超過日本，之后美國一直維持首位寶座。從2018年進行的申請來看，美國之后是中國大陸、韓國和臺灣，在日本的申請數(shù)量低于這些國家和地區(qū)。有分析認為，這體現(xiàn)出日本占世界半導體生產(chǎn)的份額下降等問題。
從2006～2018年累計數(shù)據(jù)來看，美國的申請為1萬678項，占整體的25.0％，不過從在美國申請者的構(gòu)成來看，來自日本的申請為32.1％，比例最高。在韓國的申請當中，韓國籍占50.1％，而在中國大陸和臺灣的申請則是來自日本的申請最多，可見日本企業(yè)在主要市場仍具備優(yōu)勢。
從單個申請者來看，東京電子每年穩(wěn)定申請400項左右，2006～2018年累計達到5196項，占整體的12.1％。東京電子在向半導體基板上涂布光刻膠、利用光刻設(shè)備燒制電路之后顯影的涂布顯影設(shè)備領(lǐng)域，掌握超過80％的全球份額。累計申請數(shù)排在第2位的日本SCREEN控股也強于涂布顯影設(shè)備，這兩家企業(yè)占全球份額的90％以上。
尤其是東京電子，不僅是涂布顯影設(shè)備，還廣泛涉足在基板上刻制電路的蝕刻設(shè)備等光刻工序以外的其他前工序設(shè)備。在最先進的半導體工廠，不僅僅是光刻設(shè)備，在前后工序，為防止微細垃圾混入而保持清潔環(huán)境的清潔軌跡（Clean track）和蝕刻設(shè)備等一體化運行的體制受到重視。”全面擁有光刻設(shè)備以外的設(shè)備，能應(yīng)對希望從頭到尾保證工序運行的要求“，東京電子Corporate Innovation本部副本部長北野淳一這樣解釋該公司的優(yōu)勢。
據(jù)悉不僅是被稱為EUV（極紫外）的最尖端光刻設(shè)備，東京電子還大力推進與傳統(tǒng)型光刻設(shè)備相關(guān)的前后處理的技術(shù)開發(fā)。應(yīng)對半導體的三維化而采用高粘度的光刻膠，需要解決清除時容易留下污漬等問題。北野表示，”申請專利正在兼顧（最尖端和傳統(tǒng)型）“，這也推動著專利數(shù)量的增加。
在日本企業(yè)優(yōu)勢突出的光刻前后處理技術(shù)領(lǐng)域，臺灣和美國等也在加速追趕。最大半導體代工企業(yè)臺積電（TSMC）的專利申請數(shù)量近年來出現(xiàn)激增。2006年臺積電的申請僅為21項，2017年增加到466項，超過東京電子，作為單獨申請者達到最多。臺積電首次在生產(chǎn)線引進最尖端光刻設(shè)備EUV，體現(xiàn)出這種生產(chǎn)技術(shù)的先進。
從最近一個5年（2014～2018年）的申請數(shù)量來看，美國企業(yè)占前10家企業(yè)的近半數(shù)。而在前一個5年（2009～2013年），只有世界最大的半導體制造設(shè)備企業(yè)美國應(yīng)用材料公司1家，可以看出近期出現(xiàn)增加。IBM和英特爾等老牌半導體廠商也躋身前10的情況引人關(guān)注。
在中國大陸企業(yè)中，半導體代工企業(yè)中芯國際集成電路制造（SMIC）最近5年的申請數(shù)量為250項，闖入前10位，受到關(guān)注。韓國三星電子的5年累計申請數(shù)量從2009～2013年的403項大幅增加至2014～2018年的714項，排名從第6位躍居第4位。另一方面，在日本半導體廠商中，2009～2013年累計為539項、排在第4位的東芝大幅后退，2018年僅為7項。
世界半導體制造設(shè)備協(xié)會（SEMI）的預(yù)測顯示，2021年的半導體制造設(shè)備市場規(guī)模將比2020年增長34％，增至953億美元，到2022年有望超過1000億美元。
日本在光刻設(shè)備領(lǐng)域落后于ASML，但擁有前后處理技術(shù)的日本半導體制造設(shè)備企業(yè)在世界上保持著較高存在感。不僅是制造設(shè)備，在光刻膠等原材料領(lǐng)域，日本也具備優(yōu)勢。出于安全保障等觀點，日本討論強化半導體產(chǎn)業(yè)，但不應(yīng)單純地復(fù)蘇半導體工廠，而需要采取行動，進一步培育具備傲視世界的優(yōu)勢的設(shè)備和原材料領(lǐng)域。
