עם שרשרת האספקה ​​העולמית של מוליכים למחצה מלאה בחוסר ודאות, יפן השיקה אסטרטגיית "רנסנס של מוליכים למחצה" והעלתה את החייאת תעשיית המוליכים למחצה שלה על סדר היום.

בשנים האחרונות, מגמת הבידול האנכי הגבוה החלה לעצב מחדש את תעשיית המוליכים למחצה העולמית. התנודות בשרשרת האספקה ​​והמחסור בשוק התעשייתי שנגרמו עקב המגפה בשנת 2020 הביאו את כל המדינות למודעות לחומרת הבעיה, מה שהאיץ עוד יותר את התחזקות תעשיית המוליכים למחצה. הנציבות האירופית מקווה להכפיל את חלקה של אירופה בייצור המוליכים למחצה העולמי ל-20% בשנת 2030; ארצות הברית קיימה גם מספר פסגות שבבים ומתכננת לספק סדרה של תמיכה כספית ומדיניות לפיתוח תעשיית ייצור השבבים...

מצד שני, יפן מוכנה גם לקדם ייצור שבבים משלה.

כמפעל ייצור הוופלים הגדול בעולם, TSMC הפכה באופן טבעי למוקד תשומת הלב של כל הצדדים. בפברואר השנה, TSMC הודיעה כי תשקיע לא יותר מ-186 מיליון דולר בפתיחת חברת בת ביפן להרחבת מחקר מעגלים משולבים תלת-ממדיים.

הגעתה של TSMC ללא ספק תחזיר את המורל של תעשיית המוליכים למחצה היפנית. לכן, יפן אינה קמצנית בסבסוד TSMC. על מנת למשוך את TSMC לבנות מפעלים ביפן, משרד הכלכלה, המסחר והתעשייה של יפן הודיע ​​כי ישקיע 37 מיליארד ין (כ-2.14 מיליארד יואן) כדי לתמוך ב-TSMC בהקמת מרכז מחקר ופיתוח ביפן, וממשלת יפן תשלם מחצית מהכספים. עם אישור מדיניות הסובסידיות של יפן, בניית מרכז המחקר והפיתוח של חומרי IC תלת-ממדיים של TSMC ביפן תואץ. צפוי כי קו הייצור לבדיקות יתחיל להיות משופץ במחצית השנייה של השנה, ועבודות המחקר והפיתוח יבוצעו רשמית עד 2022.

לאחרונה, ניקיי ניוז דיווח כי עם פיתוח התוכנית, 20 ספקים של תעשיית המוליכים למחצה היפנית, ביניהם אסאהי קאסי, איבידן, JSP ועוד, ישתפו פעולה עם TSMC, בתקווה לבנות מחדש את התחרותיות של המוליכים למחצה היפניים.

יפן משיבה את תפארתה לשעבר

בואו נסתכל תחילה על 20 החברות הללו ונלמד על "האלופים הנסתרים" הללו בתעשיית המוליכים למחצה היפנית.
 
   
בהתבסס על האיור לעיל, ניתן לראות כי לחברות שהוזכרו לעיל יש יתרונות בתחומי הסובסטרטים, הפוטורזיסטים, החומרים, הציוד ותחומים אחרים. נתוני אתר האינטרנט הסיני Nikkei מראים כי בתחום פרוסות הסיליקון כמצעים למחצה, שתי חברות יפניות, Shin-Etsu Chemical ו-SUMCO, מהוות יותר מ-50% מהנתח העולמי; בתחום הפוטורזיסט, שהוא הכרחי לייצור מעגלים משולבים, חברות יפניות, כולל JSR ו-Shin-Etsu Chemical, מהוות 90%. חברות יפניות לבדן מהוות יותר מ-40% מתרחיף הליטוש CMP המשמש לליטוש משטחי מוליכים למחצה שפותח על ידי Showa Denko וחברות אחרות.  
    נתח שוק של חברות יפניות בתחומי ופלים, פוטורזיסט וחומרים אחרים  
מבחינת מספר הפטנטים התקפים עבור "מעגלים רב-שכבתיים" ו"חומרי אריזה", טכנולוגיות החומרים המייצגות של תהליך העיבוד לאחר העיבוד, סטטיסטיקות של חברת מחקר הפטנטים Patent Result מראות כי חברות יפניות המדורגות בחזית יחד עם TSMC ואינטל, המקדמות את המחקר והפיתוח של טכנולוגיית העיבוד לאחר העיבוד, כוללות את Shin-Etsu Chemical, IBIDEN ו-Shinko Electric Industries.  
    מספר הפטנטים התקפים של חברות יפניות בתחום טכנולוגיית חומרים לאחר עיבוד  
מבחינת ציוד, GlobalNet ציינה כי Tokyo Electronics לבדה אחראית לכמעט 90% מציוד הציפוי והפיתוח, מה שהופך אותה ליצרנית ההמונית היחידה בעולם. חברות יפניות אחראיות ליותר מ-60% מציוד הניקוי המשמש להסרת פסולת ולכלוך של פרוסות פרוסות. מבחינת מכונות חיתוך לציוד לאחר עיבוד, ל-DISCO יש נתח של 70%.  
    נתח שוק של ציוד ייצור  
בנוסף, ישנן חברות יפניות רבות בעלות יתרונות בייצור ציוד. בשנת 2018, כמעט מחצית מ-15 החברות המובילות בתחום ציוד ייצור מוליכים למחצה היו חברות יפניות.  
    15 ציוד ייצור המוליכים למחצה המוביל בשנת 2018  
השוק והנתונים מאשרים ללא הרף את היתרונות המוחלטים של חברות מוליכים למחצה יפניות בחומרים, ציוד ותחומים אחרים. עם זאת, כל מי שמבין את ההיסטוריה של תעשיית המוליכים למחצה של יפן יודע שהיתרונות של ימינו עשויים להיות רק מיקרוקוסמוס של התקופה המפוארת של תעשיית המוליכים למחצה היפנית.  
במבט לאחור על ההיסטוריה של מוליכים למחצה יפניים, בתקופה המפוארת ביותר של מוליכים למחצה יפניים, הם תפסו בעבר כ-50% מתעשיית המוליכים למחצה העולמית. בסוף שנות ה-1980, בין עשרת יצרני המעגלים המשולבים המובילים בעולם, ארצות הברית היוותה שלושה, יפן שישה ודרום קוריאה אחת. נתח השוק של יפן עלה על זה של ארצות הברית. לאחר מכן, חיכוך הסחר בין ארצות הברית ליפן התחמם בהדרגה, וארצות הברית פתחה ב"חקירת 301" נגד יפן 24 פעמים. לנוכח סדרה של לחצים, ממשלת יפן החלה לסגת, חתמה על הסכמים שונים בזו אחר זו ולחצה על כפתור הדעיכה של תעשיית המוליכים למחצה היפנית. בהמשך, היא הייתה איטית במשך תקופה ארוכה. עד 2019, שיעור זה ירד ל-10%, והדעיכה בתעשיית הייצור, שהייתה בעבר היתרון ביותר, הייתה חמורה במיוחד.  
    נתח השוק ארוך הטווח של יפן בתחום המוליכים למחצה  
מצד שני, לצד הירידה בנתח השוק, ישנה ירידה ביכולות המחקר והפיתוח: יכולות המחקר של יפן ירדו משמעותית ב-25 השנים האחרונות. ניתן לראות מהנתונים שנחשפו על ידי SNV כי חלקה היחסי של יפן בתרומות למאמרים בשלושת הכנסים IEDM, ISSCC ו-VLSI יורד בהתמדה, מכמעט 40% בשנת 1995 לפחות מ-10% בשנת 2020. שנית, מבחינת שיתוף פעולה בתחום המאמרים, מאז 2016, מספר המאמרים המשותפים בין האיחוד האירופי ליפן עקפה את סין.   
    שותפת המחקר החשובה ביותר של האיחוד האירופי היא ארצות הברית, כאשר סין עקפה את יפן והפכה לשנייה.  
לאור מצב השוק המורכב וצווארי הבקבוק הטכניים בתעשיית המוליכים למחצה העולמית של ימינו, חיזוק שיתוף הפעולה המחקרי הבינלאומי עשוי להיות הדרך הבלתי נמנעת להתגבר על אתגרים טכניים עתידיים. בתקופה שבה שיתוף הפעולה המחקרי ממלא תפקיד חשוב יותר ויותר, נראה כי יפן אינה מסוגלת לעשות זאת במידה מסוימת.  
עם התנודות בשוק החיצוני וצעדי המדיניות של מדינות שונות, נראה כי יפן הציתה מחדש את נחישותה של יפן להחיות את תעשיית המוליכים למחצה, והעלתה את החייאת תעשיית המוליכים למחצה המקומית על סדר היום בניסיון להחזיר לעצמה את תפארתה הקודמת. יפן, ששומרת על יתרונותיה בחומרים ובציוד, מיקדה את תשומת ליבה בייצור שבבים, "זירת קרב חובה עבור אסטרטגים צבאיים".  
יש לציין כי שיתוף הפעולה בין TSMC ליצרני מוליכים למחצה יפניים אינו ייצור שבבים, אלא טכנולוגיית אריזת IC תלת-ממדית מתקדמת כיום. TSMC מובילה את התחום בתהליכי ייצור מתקדמים, אך נראה כי לא ביססה יתרונות מספיקים בטכנולוגיית ערימה תלת-ממדית. לאחר הקמת בסיס מחקר ופיתוח של IC תלת-ממדית ביפן, TSMC תשתמש גם ביתרונותיה של יפן בחומרים וציוד כדי להקדיש את עצמה עוד יותר למחקר ופיתוח של טכנולוגיית אריזת IC תלת-ממדית. יפן מקווה גם להשתמש בשיתוף פעולה זה עם TSMC כדי לסייע ליצרני המוליכים למחצה המקומיים שלה לשמור על תחרותיות חזקה.  
הידקי ווקאביאשי, פרופסור באוניברסיטת טוקיו למדעים, אמר: "הערך המוסף של תהליכי הקצה האחורי של תעשיית ייצור המוליכים למחצה הנוכחית עולה בהתמדה. אם יפן תתפוס עמדה מובילה בקצה האחורי, היא תוכל להחזיר את היתרון התחרותי שלה בתחום המוליכים למחצה."
 

בהקשר זה, מומחה טדהירו קורודה, פרופסור באוניברסיטת טוקיו לטכנולוגיית אינטגרציה תלת-ממדית, מאמין גם שאם חברות שבבים יפניות יצליחו להגיע לרמת מורכבות גבוהה בטכנולוגיית Back-end, ניתן יהיה להרחיב זאת גם לתהליך ה-Front-end של עיבוד פרוסות. כתוצאה מכך, יכולות ייצור המוליכים למחצה ישתפרו באופן כללי.

החשבונייה של TSMC   

כמובן, העמקת שיתוף הפעולה בין שני הצדדים תועיל לא רק לתעשיית המוליכים למחצה היפנית, אלא גם ל-TSMC. בעתיד, TSMC תמנף את יתרונותיה של יפן בחומרים ובציוד ותמשיך להתפתח באמצעות שיתוף פעולה עם חברות יפניות כדי לקדם את הטכנולוגיה.  
מחבר הספר "Overseas Channel" של ג'יהו ניתח את המצב הנוכחי של TSMC ואמר שכאשר מערכת חלוקת העבודה האופקית והיגיון השוק פועלים כרגיל, ל-TSMC יש חפיר עמוק והיא אינה מודאגת מדי מהמתחרים שיצטרפו. עם זאת, עם התערבות כוחות פוליטיים מכל המפלגות, המערכת הקיימת השתנתה. מדינות גדולות החלו לתעדף שליטה עצמאית בתהליכי ייצור מוליכים למחצה, שהיא חשובה יותר מהפחתת עלויות. קיימת אי ודאות חסרת תקדים לגבי האם החפיר של TSMC עדיין יכול למלא את תפקידה הראוי.  
אכן, TSMC נמצאת במערבולת המשחק בין מעצמות גדולות וצריכה לייעל עוד יותר את שרשרת האספקה ​​שלה בסביבה תחרותית יותר ויותר. זה כנראה המקרה כאשר TSMC תצא ליפן כדי לבנות מפעל. אם התוכנית תאושר, המפעל יהיה מפעל ייצור השבבים הראשון של TSMC ביפן. בשנת 2020, 4.7% מהכנסות TSMC הגיעו מחברות יפניות. מהלך זה גם אומר שאסטרטגיית השוק של TSMC עוברת שינוי משמעותי.  
    מקור: Zhihu  
אז, מהם הגורמים שמושכים את TSMC לבנות מפעל ביפן? הבה נסכם:
  (1) חומרי מוליכים למחצה של יפן מפותחים  
למרות שתעשיית המוליכים למחצה היפנית אינה טובה כבעבר, היא עדיין תופסת מעמד דומיננטי בתחום חומרי המוליכים למחצה. כפי שצוין לעיל, במיוחד בתחום הפוטורזיסט, רוב השוק העולמי נכבש על ידי חברות יפניות כמו JSR ו-Tokyo Onka.  
    נוף שוק הפוטורזיסט הגלובלי של ArF בשנת 2019  
יפן יכולה להתחיל מהחלק העליון של שרשרת התעשייה ולחנוק בחוזקה את צווארה של תעשיית המוליכים למחצה העולמית. המחלוקות הקודמות בין יפן לדרום קוריאה בנוגע לחומרי מוליכים למחצה משמשות לקח לעתיד. לאחר ש-TSMC תבנה מפעל ביפן, ניתן יהיה להבטיח במידה רבה את אספקת חומרי המוליכים למחצה. יחד עם זאת, עם היצע השבבים הדל של ימינו וחומרי המוליכים למחצה במחסור, שיתוף פעולה בין TSMC ליפן יכול לא רק להרחיב את היקף העסקים, אלא גם לספק טוב יותר כושר ייצור לחברות יפניות, למלא את הריקנות ביכולת ייצור השבבים ביפן וליצור יחסי שיתוף פעולה יציבים יותר עם ספקי החומרים המרכזיים של יפן.  
  (2) לספק כושר ייצור גדול יותר לחברות יפניות ולהפחית את סיכוני השוק  
כיום, לטכנולוגיה המתקדמת ביותר של TSMC יש רק מספר קטן של לקוחות בארצות הברית, דבר המגדיל את סיכוני השוק של TSMC. מתוך הכנסות TSMC בשנת 2020, 62% מההכנסות תרמו מלקוחות בצפון אמריקה. לאחר ש-TSMC תבנה מפעל ביפן, היא תוכל לקבל הזמנות יפניות נוספות, לקדם גיוון לקוחות ולהפחית את תלותה בלקוחות אמריקאים.  
  (3) עמדתה של TSMC עומדת בפני איומים  
תחת השפעת גורמים גיאופוליטיים, מדינות רבות כמו אירופה, ארצות הברית, יפן ודרום קוריאה בוחנות שליטה עצמאית במוליכים למחצה ומפתחות תעשיות ייצור שבבים, דבר שחייב להיות בעל השפעה על מעמדה של TSMC. במצב זה, TSMC בחרה לבנות מפעלים בארצות הברית, יפן ומקומות אחרים מעבר לים, דבר שיסייע לשמור על תפקידה ומיצובה כ"מפעל יציקת פרוסות" ולנסות לייצב את מבנה השוק מבלי להיפגע.

לכתוב בסוף   

כידוע לכולנו, בעבר, פיתוח מוליכים למחצה התמקד בעיקר בשדרוג תהליכי תהליך כדי להתחרות בהיבט ה"עידון" של שיפור יכולות העיבוד. עם זאת, עם יעילותו של חוק מור, התקדמות הפיתוח של תהליכי ייצור מתקדמים התעכבה שוב ושוב. לכן, טכנולוגיית "אריזה תלת-ממדית", אשר מעבה פונקציות ומשפרת ביצועים על ידי ערימת מוליכים למחצה, מספקת הזדמנות לעקוף את "חוק מור" והופכת בהדרגה לאחד משדות הקרב העיקריים עבור חברות שונות.  
TSMC ו"אלופים נסתרים" של מוליכים למחצה יפניים התאחדו כדי לתכנן פרקים חדשים משלהם תחת הטכנולוגיה המורכבת ומגמות השוק.

הצהרת אחריות: מאמר זה נלקח מ"Semiconductor Industry Observation". מאמר זה מייצג רק את דעותיו האישיות של המחבר ואינו מייצג את דעותיה של Sacco Micro והתעשייה. הוא מיועד להדפסה חוזרת ושיתוף בלבד לתמיכה בהגנה על זכויות קניין רוחני. אנא ציינו את המקור המקורי ואת המחבר לצורך הדפסה חוזרת. במקרה של הפרה כלשהי, אנא צרו עמנו קשר כדי למחוק אותה.

מספר טלפון של החברה: 86-0755-83044319+
פקס/פקס: 86-0755-83975897+
דוא"ל: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 מנהל לי

QQ: 332496225 מנהל Qiu

כתובת: חדר 809, בניין C, בניין הטכנולוגיה ז'אנטאו, שדרת מינגז'י מס' 1079, רובע לונגהואה החדש, שנזן