Nu de wereldwijde toeleveringsketen van halfgeleiders vol onzekerheden zit, heeft Japan een strategie voor een "halfgeleiderrenaissance" gelanceerd en de revitalisering van zijn halfgeleiderindustrie op de agenda gezet.

De afgelopen jaren heeft de trend van sterke verticale differentiatie de wereldwijde halfgeleiderindustrie hervormd. De schommelingen in de toeleveringsketen en de tekorten aan essentiële componenten als gevolg van de epidemie in 2020 hebben alle landen bewust gemaakt van de ernst van het probleem, wat de versterking van de halfgeleiderindustrie verder heeft versneld. De Europese Commissie hoopt het Europese aandeel in de wereldwijde halfgeleiderproductie in 2030 te verdubbelen tot 20%; de Verenigde Staten hebben ook verschillende chipconferenties georganiseerd en zijn van plan een reeks financiële en beleidsmatige steunmaatregelen te treffen voor de ontwikkeling van de chipindustrie.

Aan de andere kant is Japan ook bereid om de eigen chipfabricage te stimuleren.

Als 's werelds grootste fabrikant van wafers staat TSMC vanzelfsprekend in de belangstelling van alle betrokken partijen. In februari van dit jaar kondigde TSMC aan dat het maximaal 186 miljoen dollar zou investeren in de opening van een dochteronderneming in Japan om het onderzoek naar 3D-IC's uit te breiden.

De komst van TSMC zal ongetwijfeld het moreel van de Japanse halfgeleiderindustrie een boost geven. Daarom is Japan niet zuinig met subsidies voor TSMC. Om TSMC te verleiden fabrieken in Japan te bouwen, heeft het Japanse Ministerie van Economie, Handel en Industrie aangekondigd dat het 37 miljard yen (ongeveer 2.14 miljard yuan) zal investeren om TSMC te ondersteunen bij de oprichting van een R&D-centrum in Japan. De Japanse overheid zal de helft van dit bedrag voor haar rekening nemen. Met de bevestiging van het Japanse subsidiebeleid zal de bouw van TSMC's R&D-centrum voor 3D IC-materialen in Japan worden versneld. Naar verwachting zal de renovatie van de testproductielijn in de tweede helft van dit jaar van start gaan en zullen de onderzoeks- en ontwikkelingswerkzaamheden officieel in 2022 beginnen.

Nikkei News meldde onlangs dat in het kader van de ontwikkeling van het plan twintig Japanse halfgeleiderleveranciers, waaronder Asahi Kasei, IBIDEN, JSP, enz., zullen samenwerken met TSMC, in de hoop de concurrentiepositie van Japanse halfgeleiders te herstellen.

Japan herwint zijn vroegere glorie.

Laten we eerst eens naar deze 20 bedrijven kijken en meer te weten komen over deze "verborgen kampioenen" in de Japanse halfgeleiderindustrie.
 
   
Op basis van bovenstaande figuur kunnen we zien dat de bovengenoemde bedrijven voordelen hebben op het gebied van substraten, fotolakken, materialen, apparatuur en andere terreinen. Gegevens van de Chinese Nikkei-website tonen aan dat op het gebied van siliciumwafers als halfgeleidersubstraten twee Japanse bedrijven, Shin-Etsu Chemical en SUMCO, meer dan 50% van het wereldwijde marktaandeel in handen hebben; in het segment van fotolakken, dat onmisbaar is voor de productie van geïntegreerde schakelingen, hebben Japanse bedrijven, waaronder JSR en Shin-Etsu Chemical, 90% van het marktaandeel. Japanse bedrijven alleen al zijn goed voor meer dan 40% van de CMP-polijstsuspensie die wordt gebruikt voor het polijsten van halfgeleideroppervlakken, ontwikkeld door Showa Denko en andere bedrijven.  
    Marktaandeel van Japanse bedrijven in de wafer-, fotolak- en andere materialensector  
Wat betreft het aantal geldige patenten voor "meerlaagse schakelingen" en "verpakkingsmaterialen", de representatieve materiaaltechnologieën van het nabewerkingsproces, tonen statistieken van het patentonderzoeksbureau Patent Result aan dat Japanse bedrijven zoals Shin-Etsu Chemical, IBIDEN en Shinko Electric Industries, samen met TSMC en Intel, tot de koplopers behoren in het bevorderen van onderzoek en ontwikkeling van nabewerkingstechnologie.  
    Het aantal geldige patenten van Japanse bedrijven op het gebied van materiaaltechnologie voor nabewerking.  
Wat de apparatuur betreft, wees GlobalNet erop dat Tokyo Electronics alleen al bijna 90% van de coating- en ontwikkelingsapparatuur levert, waarmee het de enige massaproducent ter wereld is. Japanse bedrijven zijn goed voor meer dan 60% van de reinigingsapparatuur die wordt gebruikt om waferafval en vuil te verwijderen. Wat betreft dicingmachines voor nabewerking heeft DISCO een aandeel van 70%.  
    marktaandeel van productieapparatuur  
Daarnaast zijn er veel Japanse bedrijven die een voorsprong hebben op het gebied van productieapparatuur. In 2018 was bijna de helft van de top 15 bedrijven in de sector van halfgeleiderproductieapparatuur Japans.  
    Top 15 halfgeleiderproductiemachines in 2018  
De markt en de data bevestigen voortdurend de absolute voordelen van Japanse halfgeleiderbedrijven op het gebied van materialen, apparatuur en andere terreinen. Wie echter de geschiedenis van de Japanse halfgeleiderindustrie kent, weet dat de huidige voordelen wellicht slechts een afspiegeling zijn van het glorietijdperk van deze industrie.  
Terugkijkend op de geschiedenis van Japanse halfgeleiders, bezetten ze tijdens hun glorietijd zo'n 50% van de wereldwijde halfgeleiderindustrie. Eind jaren tachtig waren er drie van de tien grootste fabrikanten van geïntegreerde schakelingen ter wereld: de Verenigde Staten, zes en Zuid-Korea. Japan had daarmee een groter marktaandeel dan de Verenigde Staten. Vervolgens liepen de handelsspanningen tussen de Verenigde Staten en Japan echter steeds verder op, en de Verenigde Staten startten maar liefst 24 keer een "301-onderzoek" tegen Japan. Geconfronteerd met deze druk begon de Japanse overheid zich terug te trekken, tekende de ene na de andere overeenkomst en zette daarmee de neergang van de Japanse halfgeleiderindustrie in gang. Deze neergang zette zich lange tijd voort. In 2019 was het aandeel gedaald tot 10%, waarbij de neergang in de maakindustrie, die ooit zo winstgevend was, bijzonder ernstig was.  
    Het langetermijnaandeel van Japan in de halfgeleidersector  
Aan de andere kant gaat de daling van het marktaandeel gepaard met een afname van de R&D-capaciteiten: de onderzoekscapaciteiten van Japan zijn de afgelopen 25 jaar aanzienlijk afgenomen. Uit de door SNV openbaar gemaakte gegevens blijkt dat het relatieve aandeel van Japan in paperbijdragen aan de drie conferenties IEDM, ISSCC en VLSI voortdurend daalt, van bijna 40% in 1995 tot minder dan 10% in 2020. Ten tweede, wat betreft samenwerking op het gebied van publicaties, is het aantal gezamenlijke publicaties tussen de EU en Japan sinds 2016 ingehaald door China.   
    De Verenigde Staten zijn de belangrijkste onderzoekspartner van de EU, waarbij China Japan heeft ingehaald en nu de tweede plaats inneemt.  
Gezien de complexe marktsituatie en de technische knelpunten in de huidige wereldwijde halfgeleiderindustrie, is het versterken van de internationale samenwerking op het gebied van onderzoek wellicht de onvermijdelijke manier om toekomstige technische uitdagingen het hoofd te bieden. Op een moment dat samenwerking op het gebied van onderzoek een steeds belangrijkere rol speelt, lijkt Japan hier enigszins niet toe in staat te zijn.  
Door de schommelingen op de externe markt en de beleidsmaatregelen van verschillende landen lijkt Japan zijn vastberadenheid om de halfgeleiderindustrie nieuw leven in te blazen te hebben hervonden en heeft het de revitalisering van de binnenlandse halfgeleiderindustrie op de agenda gezet in een poging om de vroegere glorie te herwinnen. Japan, dat nog steeds een voorsprong heeft op het gebied van materialen en apparatuur, heeft zijn aandacht gericht op de chipfabricage, een "onmisbaar strijdterrein voor militaire strategen".  
Het is belangrijk op te merken dat het samenwerkingsproject tussen TSMC en Japanse halfgeleiderfabrikanten niet gericht is op de productie van chips, maar op de huidige geavanceerde 3D IC-verpakkingstechnologie. TSMC loopt voorop in geavanceerde productieprocessen, maar lijkt nog niet voldoende expertise te hebben opgebouwd in 3D-stapeltechnologie. Na de oprichting van een R&D-basis voor 3D IC's in Japan, zal TSMC ook de Japanse voordelen op het gebied van materialen en apparatuur benutten om zich verder te richten op onderzoek en ontwikkeling van 3D-verpakkingstechnologie. Japan hoopt op zijn beurt dat deze samenwerking met TSMC de binnenlandse halfgeleiderfabrikanten zal helpen hun concurrentiepositie te behouden.  
Hideki Wakabayashi, hoogleraar aan de Tokyo University of Science, zei: "De toegevoegde waarde van de back-endprocessen in de huidige halfgeleiderindustrie neemt voortdurend toe. Als Japan een leidende positie inneemt in de back-end, kan het zijn concurrentievoordeel in de halfgeleidersector herwinnen."
 

In dit verband is Tadahiro Kuroda, expert op het gebied van 3D-integratietechnologie en hoogleraar aan de Universiteit van Tokio, van mening dat als Japanse chipfabrikanten een hoog niveau van complexiteit in de back-endtechnologie kunnen bereiken, dit ook kan worden uitgebreid naar het front-endproces van de waferverwerking. Hierdoor zullen de mogelijkheden van de halfgeleiderproductie in het algemeen verbeteren.

TSMC's telraam   

Uiteraard zal de verdieping van de samenwerking tussen beide partijen niet alleen de Japanse halfgeleiderindustrie ten goede komen, maar ook TSMC. In de toekomst zal TSMC de voordelen van Japan op het gebied van materialen en apparatuur benutten en door samenwerking met Japanse bedrijven de technologische vooruitgang verder stimuleren.  
Zhihu-auteur "Overseas Channel" analyseerde de huidige situatie van TSMC en stelde dat TSMC, zolang de horizontale arbeidsverdeling en de marktwerking normaal functioneren, een sterke concurrentievoorsprong heeft en zich niet al te veel zorgen hoeft te maken over concurrenten. Door de inmenging van politieke krachten van alle partijen is het bestaande systeem echter veranderd. Grote landen zijn prioriteit gaan geven aan de onafhankelijke controle over de productieprocessen van halfgeleiders, wat belangrijker is dan kostenbesparing. Er heerst ongekende onzekerheid over de vraag of de concurrentievoorsprong van TSMC nog steeds zijn beoogde rol kan vervullen.  
TSMC bevindt zich inderdaad midden in het machtsspel tussen de grootmachten en moet zijn toeleveringsketen verder optimaliseren in een steeds competitievere omgeving. Dit is waarschijnlijk het geval wanneer TSMC een fabriek in Japan gaat bouwen. Als het plan wordt bevestigd, wordt dit de eerste chipfabriek van TSMC in Japan. In 2020 was 4.7% van de omzet van TSMC afkomstig van Japanse bedrijven. Deze stap betekent ook dat de marktstrategie van TSMC een grote verandering ondergaat.  
    Bron: Zhihu  
Wat zijn dan de factoren die TSMC ertoe bewegen een fabriek in Japan te bouwen? Laten we ze samenvatten:
  (1) De halfgeleidermaterialen van Japan worden ontwikkeld  
Hoewel de Japanse halfgeleiderindustrie niet meer zo sterk is als vroeger, neemt ze nog steeds een dominante positie in op het gebied van halfgeleidermaterialen. Zoals hierboven vermeld, wordt met name op het gebied van fotolakken het grootste deel van de wereldmarkt in handen gehouden door Japanse bedrijven zoals JSR en Tokyo Onka.  
    Wereldwijd overzicht van de ArF-fotolakmarkt in 2019  
Japan kan vanaf de top van de industriële keten de wereldwijde halfgeleiderindustrie stevig in zijn greep krijgen. De eerdere geschillen tussen Japan en Zuid-Korea over halfgeleidermaterialen dienen als les voor de toekomst. Nadat TSMC een fabriek in Japan heeft gebouwd, kan de levering van halfgeleidermaterialen aanzienlijk worden gegarandeerd. Tegelijkertijd kan een samenwerking tussen TSMC en Japan, gezien de huidige krapte op de chipmarkt en het tekort aan halfgeleidermaterialen, niet alleen de bedrijfsomvang vergroten, maar ook de productiecapaciteit voor Japanse bedrijven verbeteren, de tekorten in de Japanse chipproductie opvullen en een stabielere samenwerkingsrelatie met belangrijke Japanse materiaalleveranciers opbouwen.  
  (2) Zorg voor meer productiecapaciteit voor Japanse bedrijven en verminder de marktrisico's  
Op dit moment heeft TSMC slechts een beperkt aantal klanten in de Verenigde Staten voor zijn meest geavanceerde technologie, wat de marktrisico's voor TSMC vergroot. Van de omzet van TSMC in 2020 was 62% afkomstig van Noord-Amerikaanse klanten. Na de bouw van een fabriek in Japan zal TSMC meer Japanse orders kunnen binnenhalen, de klantenkring kunnen diversifiëren en de afhankelijkheid van Amerikaanse klanten kunnen verminderen.  
  (3) De positie van TSMC wordt bedreigd  
Onder invloed van geopolitieke factoren onderzoeken veel landen, zoals Europa, de Verenigde Staten, Japan en Zuid-Korea, de mogelijkheid om de halfgeleiderindustrie onafhankelijk te maken en chipfabricage te ontwikkelen. Dit zal ongetwijfeld gevolgen hebben voor de positie van TSMC. In deze context heeft TSMC ervoor gekozen om fabrieken te bouwen in de Verenigde Staten, Japan en andere landen in het buitenland. Dit moet TSMC helpen om haar rol en positionering als "wafelfabriek" te behouden en de marktstructuur te stabiliseren zonder te worden verstoord.

schrijf aan het einde   

Zoals we allemaal weten, lag de focus bij de ontwikkeling van halfgeleiders in het verleden vooral op het verbeteren van productieprocessen om te concurreren op het gebied van "verfijning" en het verhogen van de verwerkingscapaciteit. Door de werking van de Wet van Moore is de ontwikkeling van geavanceerde productieprocessen echter herhaaldelijk vertraagd. Daarom biedt "3D-verpakkingstechnologie", die functies condenseert en de prestaties verbetert door halfgeleiders te stapelen, een kans om de Wet van Moore te overstijgen en wordt deze technologie geleidelijk aan een van de belangrijkste strijdtonen voor diverse bedrijven.  
TSMC en de "verborgen kampioenen" van de Japanse halfgeleiderindustrie hebben de handen ineengeslagen om hun eigen nieuwe hoofdstukken te plannen, rekening houdend met de complexe technologische en marktontwikkelingen.

Disclaimer: Dit artikel is overgenomen uit "Semiconductor Industry Observation". Dit artikel geeft uitsluitend de persoonlijke mening van de auteur weer en vertegenwoordigt niet de standpunten van Sacco Micro en de industrie. Het is alleen bedoeld voor herpublicatie en verspreiding ter ondersteuning van de bescherming van intellectuele eigendomsrechten. Vermeld bij herpublicatie de oorspronkelijke bron en auteur. Neem bij inbreuk contact met ons op zodat we het artikel kunnen verwijderen.

Telefoonnummer van het bedrijf: +86-0755-83044319
Fax: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
Vraag: 3518641314 Manager Li

Vraag: 332496225 Manager Qiu

Adres: Kamer 809, Gebouw C, Zhantao Technologiegebouw, Minzhilaan 1079, Longhua Nieuw District, Shenzhen