Ante la incertidumbre que impera en la cadena de suministro mundial de semiconductores, Japón ha puesto en marcha una estrategia de "renacimiento de los semiconductores" y ha incluido la revitalización de su industria de semiconductores en su agenda.

In recent years, the trend of high vertical differentiation has begun to reshape the global semiconductor industry. The supply chain fluctuations and core shortages caused by the epidemic in 2020 have made all countries aware of the seriousness of the problem, further accelerating the strengthening of the semiconductor industry. The European Commission hopes to double Europe's share of global semiconductor production to 20% in 2030; the United States has also held several chip summits and plans to provide a series of financial and policy support for the development of the chip manufacturing industry...

Por otro lado, Japón también está dispuesto a impulsar su propia fabricación de chips.

Como la planta de fabricación de obleas más grande del mundo, TSMC se ha convertido, naturalmente, en el centro de atención de todos. En febrero de este año, TSMC anunció que invertiría no más de 186 millones de dólares estadounidenses para abrir una filial en Japón con el fin de expandir la investigación de circuitos integrados 3D.

La llegada de TSMC sin duda revitalizará la industria japonesa de semiconductores. Por ello, Japón no escatima en subvenciones a TSMC. Para atraer a TSMC a construir fábricas en Japón, el Ministerio de Economía, Comercio e Industria anunció una inversión de 37 millones de yenes (aproximadamente 2.14 millones de yuanes) para apoyar a TSMC en la creación de un centro de I+D en el país, aportando el gobierno japonés la mitad de los fondos. Con la confirmación de esta política de subvenciones, se acelerará la construcción del centro de I+D de materiales para circuitos integrados 3D de TSMC en Japón. Se prevé que la línea de producción de pruebas comience a renovarse en la segunda mitad de este año y que las actividades de investigación y desarrollo se inicien oficialmente en 2022.

Recently, Nikkei News reported that with the development of the plan, 20 Japanese semiconductor industry suppliers, including Asahi Kasei, IBIDEN, JSP, etc., will cooperate with TSMC, hoping to rebuild the competitiveness of Japanese semiconductors.

Japan regains its former glory

Primero, echemos un vistazo a estas 20 empresas y conozcamos a estos "campeones ocultos" de la industria japonesa de semiconductores.
 
   
Según la figura anterior, podemos observar que las empresas mencionadas tienen ventajas en los campos de sustratos, fotorresistencias, materiales, equipos y otros. Los datos del sitio web chino Nikkei muestran que, en el campo de las obleas de silicio como sustratos semiconductores, dos empresas japonesas, Shin-Etsu Chemical y SUMCO, representan más del 50 % de la cuota de mercado mundial; en el segmento de fotorresistencias, indispensable para la producción de circuitos integrados, las empresas japonesas, incluidas JSR y Shin-Etsu Chemical, representan el 90 %. Las empresas japonesas por sí solas representan más del 40 % de la pasta de pulido CMP utilizada para el pulido de superficies de semiconductores, desarrollada por Showa Denko y otras empresas.  
    Cuota de mercado de las empresas japonesas en los sectores de obleas, fotorresistencias y otros materiales.  
En cuanto al número de patentes válidas para "circuitos multicapa" y "materiales de embalaje", las tecnologías de materiales representativas del proceso de postprocesamiento, las estadísticas de la empresa de investigación de patentes Patent Result muestran que las empresas japonesas que se sitúan a la vanguardia junto con TSMC e Intel, que están impulsando la investigación y el desarrollo de la tecnología de postprocesamiento, incluyen a Shin-Etsu Chemical, IBIDEN y Shinko Electric Industries.  
    The number of valid patents of Japanese companies in the field of post-process material technology  
En cuanto a equipos, GlobalNet señaló que Tokyo Electronics, por sí sola, representa casi el 90 % de los equipos de recubrimiento y revelado, lo que la convierte en el único productor a gran escala del mundo. Las empresas japonesas representan más del 60 % de los equipos de limpieza utilizados para eliminar los residuos y la suciedad de las obleas. En lo que respecta a las máquinas de corte para equipos de postprocesamiento, DISCO tiene una cuota de mercado del 70 %.  
    Cuota de mercado de equipos de fabricación  
Además, existen numerosas empresas japonesas con ventajas en la fabricación de equipos. En 2018, casi la mitad de las 15 empresas líderes en el sector de equipos para la fabricación de semiconductores eran japonesas.  
    Los 15 mejores equipos para la fabricación de semiconductores en 2018  
The market and data are constantly confirming the absolute advantages of Japanese semiconductor companies in materials, equipment and other fields. However, anyone who understands the history of Japan's semiconductor industry knows that today's advantages may be just a microcosm of the glorious era of Japan's semiconductor industry.  
Al repasar la historia de los semiconductores japoneses, durante su época dorada, llegaron a ocupar cerca del 50% de la industria mundial. A finales de la década de 1980, entre los diez principales fabricantes de circuitos integrados del mundo, Estados Unidos ocupaba tres, Japón seis y Corea del Sur uno. La cuota de mercado de Japón superaba a la de Estados Unidos. Posteriormente, las tensiones comerciales entre ambos países se intensificaron, y Estados Unidos inició 24 investigaciones en virtud del artículo 301 contra Japón. Ante esta presión, el gobierno japonés comenzó a replegarse, firmando diversos tratados y acelerando el declive de su industria de semiconductores. El estancamiento se prolongó durante un largo periodo. En 2019, esta proporción se había reducido al 10%, y el declive de la industria manufacturera, que en su momento fue la más ventajosa, fue especialmente grave.  
    Japan’s long-term share in the semiconductor field  
Por otro lado, junto con la disminución de la cuota de mercado, se observa una disminución de las capacidades de I+D: las capacidades de investigación de Japón han disminuido significativamente en los últimos 25 años. Los datos publicados por SNV muestran que la participación relativa de Japón en las contribuciones de artículos a las tres conferencias IEDM, ISSCC y VLSI ha disminuido continuamente, pasando de casi el 40 % en 1995 a menos del 10 % en 2020. En segundo lugar, en cuanto a la cooperación en la publicación de artículos, desde 2016, China ha superado a Japón en número de artículos conjuntos.   
    El socio de investigación más importante de la UE es Estados Unidos, con China superando a Japón para convertirse en el segundo.  
Ante la compleja situación del mercado y los obstáculos técnicos que enfrenta la industria global de semiconductores, fortalecer la cooperación internacional en investigación podría ser la vía inevitable para superar los desafíos técnicos futuros. En un momento en que la cooperación en investigación desempeña un papel cada vez más importante, Japón parece tener dificultades para aprovecharla.  
Ante las fluctuaciones del mercado exterior y las políticas de diversos países, Japón parece haber reavivado su determinación de reactivar la industria de semiconductores, priorizando la revitalización de su sector nacional en un intento por recuperar su antiguo esplendor. Japón, que mantiene su ventaja en materiales y equipos, ha centrado su atención en la fabricación de chips, un campo de batalla crucial para los estrategas militares.  
Cabe destacar que el proyecto de cooperación entre TSMC y los fabricantes japoneses de semiconductores no se centra en la fabricación de chips, sino en la avanzada tecnología de encapsulado 3D de circuitos integrados. Si bien TSMC lidera el sector en procesos de fabricación avanzados, no parece haber consolidado una ventaja suficiente en la tecnología de apilamiento 3D. Tras establecer una base de I+D de circuitos integrados 3D en Japón, TSMC aprovechará las ventajas japonesas en materiales y equipos para impulsar la investigación y el desarrollo de esta tecnología. Japón también espera que esta cooperación con TSMC contribuya a que sus fabricantes nacionales de semiconductores mantengan una sólida competitividad.  
Hideki Wakabayashi, profesor de la Universidad de Ciencias de Tokio, afirmó: "El valor añadido de los procesos de procesamiento final de la industria actual de fabricación de semiconductores aumenta constantemente. Si Japón logra una posición de liderazgo en estos procesos, podrá recuperar su ventaja competitiva en el sector de los semiconductores".
 

En este sentido, Tadahiro Kuroda, experto en tecnología de integración 3D y profesor de la Universidad de Tokio, también opina que si las empresas japonesas de chips logran alcanzar un alto nivel de complejidad en la tecnología de procesamiento posterior, esto podrá extenderse al proceso de procesamiento de obleas. Como resultado, las capacidades de fabricación de semiconductores mejorarán en general.

El ábaco de TSMC   

Por supuesto, la profundización de la cooperación entre ambas partes beneficiará no solo a la industria japonesa de semiconductores, sino también a TSMC. En el futuro, TSMC aprovechará las ventajas de Japón en materiales y equipos y seguirá desarrollándose mediante la cooperación con empresas japonesas para impulsar el avance tecnológico.  
El autor de Zhihu, "Overseas Channel", analizó la situación actual de TSMC y afirmó que, cuando el sistema de división horizontal del trabajo y la lógica del mercado operan con normalidad, TSMC cuenta con una sólida ventaja competitiva y no le preocupa demasiado que sus competidores la alcancen. Sin embargo, con la intervención de fuerzas políticas de todos los partidos, el sistema actual ha cambiado. Los principales países han comenzado a priorizar el control independiente de los procesos de fabricación de semiconductores, lo cual es más importante que la reducción de costos. Existe una incertidumbre sin precedentes sobre si la ventaja competitiva de TSMC podrá seguir desempeñando el papel que le corresponde.  
De hecho, TSMC se encuentra en el centro de la competencia entre las grandes potencias y necesita optimizar aún más su cadena de suministro en un entorno cada vez más competitivo. Probablemente, esto se refleje en la decisión de TSMC de construir una fábrica en Japón. Si el plan se confirma, esta será la primera planta de fabricación de chips de TSMC en Japón. En 2020, el 4.7% de los ingresos de TSMC provino de empresas japonesas. Esta decisión también implica un cambio significativo en la estrategia de mercado de TSMC.  
    Fuente: Zhihu  
Entonces, ¿cuáles son los factores que atraen a TSMC a construir una fábrica en Japón? Resumamos:
  (1) Los materiales semiconductores de Japón se desarrollan  
Si bien la industria japonesa de semiconductores ya no goza del mismo nivel que antes, aún mantiene una posición dominante en el sector de los materiales semiconductores. Como se mencionó anteriormente, especialmente en el campo de las fotorresistencias, la mayor parte del mercado global está en manos de empresas japonesas como JSR y Tokyo Onka.  
    Panorama del mercado mundial de fotorresistencias ArF en 2019  
Japón puede partir de la cúspide de la cadena industrial y controlar firmemente la industria global de semiconductores. Las disputas previas entre Japón y Corea del Sur sobre materiales semiconductores sirven de lección para el futuro. Tras la construcción de una fábrica de TSMC en Japón, el suministro de materiales semiconductores estará prácticamente garantizado. Al mismo tiempo, ante la actual escasez de chips y de materiales semiconductores, la cooperación entre TSMC y Japón no solo permitirá ampliar la escala comercial, sino también mejorar la capacidad de producción de las empresas japonesas, cubrir las carencias en la producción de chips en Japón y establecer una relación de cooperación más estable con los principales proveedores de materiales del país.  
  (2) Proporcionar mayor capacidad de producción a las empresas japonesas y reducir los riesgos de mercado.  
Actualmente, la tecnología más avanzada de TSMC solo cuenta con unos pocos clientes en Estados Unidos, lo que incrementa sus riesgos de mercado. En 2020, el 62% de los ingresos de TSMC provino de clientes norteamericanos. Tras la construcción de una fábrica en Japón, TSMC podrá obtener más pedidos japoneses, diversificar su cartera de clientes y reducir su dependencia de los clientes estadounidenses.  
  (3) La posición de TSMC enfrenta amenazas  
Bajo la influencia de factores geopolíticos, muchos países como los de Europa, Estados Unidos, Japón y Corea del Sur están explorando el control independiente de los semiconductores y desarrollando industrias de fabricación de chips, lo que sin duda tendrá un impacto en la posición de TSMC. Ante esta situación, TSMC ha optado por construir fábricas en Estados Unidos, Japón y otros países, lo que le permitirá mantener su rol y posicionamiento como fabricante de obleas y tratar de estabilizar la estructura del mercado sin sufrir grandes perturbaciones.

escribir al final   

As we all know, in the past, semiconductor development mainly focused on the upgrading of process processes to compete in the "refinement" aspect of improving processing capabilities. However, with the effectiveness of Moore's Law, the development progress of advanced manufacturing processes has been repeatedly delayed. Therefore, "3D packaging" technology, which condenses functions and improves performance by stacking semiconductors, provides an opportunity to surpass "Moore's Law" and is gradually becoming one of the main battlefields for various companies.  
TSMC y los "campeones ocultos" de los semiconductores japoneses se han unido para planificar sus propios nuevos capítulos en el contexto de las complejas tendencias tecnológicas y de mercado.

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