Trong bối cảnh chuỗi cung ứng chất bán dẫn toàn cầu đầy biến động, Nhật Bản đã khởi xướng chiến lược "phục hưng ngành bán dẫn" và đưa việc vực dậy ngành công nghiệp bán dẫn của mình vào chương trình nghị sự.

Trong những năm gần đây, xu hướng phân hóa theo chiều dọc cao đã bắt đầu định hình lại ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu. Sự biến động chuỗi cung ứng và tình trạng thiếu hụt linh kiện cốt lõi do đại dịch năm 2020 gây ra đã khiến tất cả các quốc gia nhận thức được mức độ nghiêm trọng của vấn đề, từ đó càng thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn. Ủy ban châu Âu hy vọng sẽ tăng gấp đôi thị phần sản xuất bán dẫn toàn cầu của châu Âu lên 20% vào năm 2030; Hoa Kỳ cũng đã tổ chức một số hội nghị thượng đỉnh về chip và có kế hoạch cung cấp một loạt hỗ trợ tài chính và chính sách cho sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất chip…

Mặt khác, Nhật Bản cũng sẵn sàng thúc đẩy ngành sản xuất chip của riêng mình.

Là nhà máy sản xuất tấm bán dẫn lớn nhất thế giới, TSMC đương nhiên trở thành tâm điểm chú ý của mọi bên. Vào tháng 2 năm nay, TSMC thông báo sẽ đầu tư không quá 186 triệu đô la Mỹ để mở một công ty con tại Nhật Bản nhằm mở rộng nghiên cứu về mạch tích hợp 3D.

Sự xuất hiện của TSMC chắc chắn sẽ vực dậy tinh thần của ngành công nghiệp bán dẫn Nhật Bản. Do đó, Nhật Bản không tiếc tiền trợ cấp cho TSMC. Để thu hút TSMC xây dựng nhà máy tại Nhật Bản, Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản đã tuyên bố sẽ đầu tư 37 tỷ yên (khoảng 2.14 tỷ nhân dân tệ) để hỗ trợ TSMC thành lập trung tâm nghiên cứu và phát triển tại Nhật Bản, và chính phủ Nhật Bản sẽ chi trả một nửa số tiền này. Với sự xác nhận chính sách trợ cấp của Nhật Bản, việc xây dựng trung tâm nghiên cứu và phát triển vật liệu IC 3D của TSMC tại Nhật Bản sẽ được đẩy nhanh. Dự kiến ​​dây chuyền sản xuất thử nghiệm sẽ bắt đầu được cải tạo vào nửa cuối năm nay, và công tác nghiên cứu và phát triển sẽ chính thức được tiến hành vào năm 2022.

Mới đây, báo Nikkei đưa tin rằng với kế hoạch phát triển này, 20 nhà cung cấp trong ngành công nghiệp bán dẫn Nhật Bản, bao gồm Asahi Kasei, IBIDEN, JSP, v.v., sẽ hợp tác với TSMC, với hy vọng khôi phục khả năng cạnh tranh của ngành bán dẫn Nhật Bản.

Nhật Bản lấy lại vinh quang xưa

Trước tiên, hãy cùng điểm qua 20 công ty này và tìm hiểu về những "nhà vô địch thầm lặng" trong ngành công nghiệp bán dẫn Nhật Bản.
 
   
Dựa trên số liệu trên, ta có thể thấy các công ty nêu trên có ưu thế trong các lĩnh vực chất nền, chất cản quang, vật liệu, thiết bị và các lĩnh vực khác. Dữ liệu từ trang web Nikkei của Trung Quốc cho thấy, trong lĩnh vực tấm silicon làm chất nền bán dẫn, hai công ty Nhật Bản là Shin-Etsu Chemical và SUMCO chiếm hơn 50% thị phần toàn cầu; trong lĩnh vực chất cản quang, vốn không thể thiếu cho sản xuất mạch tích hợp, các công ty Nhật Bản bao gồm JSR và Shin-Etsu Chemical chiếm đến 90%. Riêng các công ty Nhật Bản đã chiếm hơn 40% lượng dung dịch đánh bóng CMP được sử dụng để đánh bóng bề mặt bán dẫn do Showa Denko và các công ty khác phát triển.  
    Thị phần của các công ty Nhật Bản trong lĩnh vực bán dẫn, chất cản quang và các vật liệu khác.  
Về số lượng bằng sáng chế hợp lệ cho "mạch đa lớp" và "vật liệu đóng gói", những công nghệ vật liệu tiêu biểu của quy trình xử lý sau, số liệu thống kê từ công ty nghiên cứu bằng sáng chế Patent Result cho thấy các công ty Nhật Bản dẫn đầu cùng với TSMC và Intel trong việc thúc đẩy nghiên cứu và phát triển công nghệ xử lý sau bao gồm Shin-Etsu Chemical, IBIDEN và Shinko Electric Industries.  
    Số lượng bằng sáng chế hợp lệ của các công ty Nhật Bản trong lĩnh vực công nghệ vật liệu sau gia công.  
Về mặt thiết bị, GlobalNet chỉ ra rằng riêng Tokyo Electronics đã chiếm gần 90% thiết bị phủ và phát triển, trở thành nhà sản xuất hàng loạt duy nhất trên thế giới. Các công ty Nhật Bản chiếm hơn 60% thiết bị làm sạch được sử dụng để loại bỏ chất thải và bụi bẩn trên tấm bán dẫn. Về máy cắt lát cho thiết bị xử lý sau, DISCO chiếm 70% thị phần.  
    Thị phần thiết bị sản xuất  
Ngoài ra, có rất nhiều công ty Nhật Bản có lợi thế trong lĩnh vực sản xuất thiết bị. Năm 2018, gần một nửa trong số 15 công ty hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất thiết bị bán dẫn là các công ty Nhật Bản.  
    Top 15 thiết bị sản xuất bán dẫn hàng đầu năm 2018  
Thị trường và dữ liệu liên tục khẳng định ưu thế tuyệt đối của các công ty bán dẫn Nhật Bản trong lĩnh vực vật liệu, thiết bị và các lĩnh vực khác. Tuy nhiên, bất cứ ai am hiểu lịch sử ngành công nghiệp bán dẫn Nhật Bản đều biết rằng những lợi thế hiện nay có thể chỉ là hình ảnh thu nhỏ của thời kỳ hoàng kim của ngành này.  
Nhìn lại lịch sử ngành công nghiệp bán dẫn Nhật Bản, trong thời kỳ hoàng kim nhất, ngành này từng chiếm khoảng 50% thị phần toàn cầu. Cuối những năm 1980, trong số mười nhà sản xuất mạch tích hợp hàng đầu thế giới, Hoa Kỳ chiếm ba, Nhật Bản sáu và Hàn Quốc một. Thị phần của Nhật Bản đã vượt qua Hoa Kỳ. Sau đó, căng thẳng thương mại giữa Hoa Kỳ và Nhật Bản dần leo thang, và Hoa Kỳ đã tiến hành "cuộc điều tra 301" chống lại Nhật Bản tới 24 lần. Đối mặt với hàng loạt áp lực, chính phủ Nhật Bản bắt đầu nhượng bộ, ký kết nhiều hiệp định khác nhau và nhấn mạnh vào sự suy giảm của ngành công nghiệp bán dẫn Nhật Bản. Sau đó, ngành này trì trệ trong một thời gian dài. Đến năm 2019, tỷ lệ này đã giảm xuống còn 10%, và sự suy giảm ở ngành sản xuất, vốn từng là thế mạnh nhất, lại đặc biệt nghiêm trọng.  
    Thị phần dài hạn của Nhật Bản trong lĩnh vực bán dẫn  
Mặt khác, cùng với sự sụt giảm thị phần là sự suy giảm năng lực nghiên cứu và phát triển: năng lực nghiên cứu của Nhật Bản đã giảm đáng kể trong 25 năm qua. Có thể thấy từ dữ liệu do SNV công bố rằng tỷ lệ đóng góp bài báo của Nhật Bản tại ba hội nghị IEDM, ISSCC và VLSI liên tục giảm, từ gần 40% năm 1995 xuống còn dưới 10% năm 2020. Thứ hai, về hợp tác bài báo, kể từ năm 2016, số lượng bài báo chung giữa EU và Nhật Bản đã bị Trung Quốc vượt qua.   
    Hoa Kỳ là đối tác nghiên cứu quan trọng nhất của EU, tiếp theo là Trung Quốc, vượt qua Nhật Bản để trở thành đối tác lớn thứ hai.  
Trước tình hình thị trường phức tạp và những vướng mắc về công nghệ trong ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu hiện nay, tăng cường hợp tác nghiên cứu quốc tế có thể là con đường tất yếu để vượt qua những thách thức kỹ thuật trong tương lai. Trong bối cảnh hợp tác nghiên cứu ngày càng đóng vai trò quan trọng, Nhật Bản dường như lại không thể thực hiện được điều đó.  
Trước những biến động của thị trường quốc tế và các biện pháp chính sách của nhiều nước, Nhật Bản dường như đã khơi dậy quyết tâm phục hồi ngành công nghiệp bán dẫn, và đã đưa việc vực dậy ngành công nghiệp bán dẫn trong nước vào chương trình nghị sự nhằm lấy lại vinh quang xưa. Nhật Bản, quốc gia duy trì lợi thế về vật liệu và thiết bị, đã tập trung sự chú ý vào sản xuất chip, một "chiến trường không thể thiếu đối với các nhà chiến lược quân sự".  
Cần lưu ý rằng dự án hợp tác giữa TSMC và các nhà sản xuất bán dẫn Nhật Bản không phải là sản xuất chip, mà là công nghệ đóng gói IC 3D tiên tiến hiện nay. TSMC dẫn đầu trong các quy trình sản xuất tiên tiến, nhưng dường như chưa có đủ lợi thế trong công nghệ xếp chồng 3D. Sau khi thành lập cơ sở nghiên cứu và phát triển IC 3D tại Nhật Bản, TSMC cũng sẽ tận dụng lợi thế của Nhật Bản về vật liệu và thiết bị để tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ đóng gói 3D. Nhật Bản cũng hy vọng thông qua sự hợp tác này với TSMC sẽ giúp các nhà sản xuất bán dẫn trong nước duy trì khả năng cạnh tranh mạnh mẽ.  
Hideki Wakabayashi, giáo sư tại Đại học Khoa học Tokyo, cho biết: "Giá trị gia tăng của các quy trình hậu kỳ trong ngành sản xuất bán dẫn hiện nay đang không ngừng tăng lên. Nếu Nhật Bản nắm giữ vị trí dẫn đầu trong lĩnh vực hậu kỳ này, nước này sẽ có thể lấy lại lợi thế cạnh tranh trong lĩnh vực bán dẫn."
 

Về vấn đề này, chuyên gia công nghệ tích hợp 3D Tadahiro Kuroda, giáo sư tại Đại học Tokyo, cũng tin rằng nếu các công ty sản xuất chip của Nhật Bản có thể đạt được mức độ phức tạp cao trong công nghệ hậu kỳ, thì điều này cũng có thể được mở rộng sang quy trình tiền kỳ trong xử lý wafer. Kết quả là, năng lực sản xuất chất bán dẫn sẽ được cải thiện tổng thể.

Bàn tính của TSMC   

Dĩ nhiên, việc tăng cường hợp tác giữa hai bên sẽ mang lại lợi ích không chỉ cho ngành công nghiệp bán dẫn Nhật Bản mà còn cho cả TSMC. Trong tương lai, TSMC sẽ tận dụng lợi thế của Nhật Bản về vật liệu và thiết bị để tiếp tục phát triển thông qua hợp tác với các công ty Nhật Bản nhằm thúc đẩy công nghệ tiến bộ.  
Tác giả chuyên mục "Kênh Quốc tế" trên Zhihu đã phân tích tình hình hiện tại của TSMC và cho rằng, khi hệ thống phân công lao động theo chiều ngang và logic thị trường hoạt động bình thường, TSMC có một lợi thế cạnh tranh vững chắc và không quá lo lắng về việc các đối thủ bắt kịp. Tuy nhiên, với sự can thiệp của các lực lượng chính trị từ mọi phía, hệ thống hiện tại đã thay đổi. Các quốc gia lớn đã bắt đầu ưu tiên việc kiểm soát độc lập các quy trình sản xuất bán dẫn, điều này quan trọng hơn việc giảm chi phí. Điều này làm dấy lên sự không chắc chắn chưa từng có về việc liệu lợi thế cạnh tranh của TSMC có còn phát huy vai trò xứng đáng của nó hay không.  
Thực tế, TSMC đang ở giữa tâm điểm cuộc cạnh tranh khốc liệt giữa các cường quốc và cần tối ưu hóa hơn nữa chuỗi cung ứng của mình trong môi trường ngày càng cạnh tranh. Điều này có lẽ được thể hiện rõ khi TSMC tiến hành xây dựng nhà máy tại Nhật Bản. Nếu kế hoạch được xác nhận, nhà máy này sẽ là nhà máy sản xuất chip đầu tiên của TSMC tại Nhật Bản. Năm 2020, 4.7% doanh thu của TSMC đến từ các công ty Nhật Bản. Động thái này cũng đồng nghĩa với việc chiến lược thị trường của TSMC đang trải qua một sự thay đổi lớn.  
    Nguồn: Zhihu  
Vậy, những yếu tố nào thu hút TSMC xây dựng nhà máy tại Nhật Bản? Chúng ta hãy cùng tóm tắt như sau:
  (1) Vật liệu bán dẫn của Nhật Bản được phát triển  
Mặc dù ngành công nghiệp bán dẫn Nhật Bản không còn tốt như trước đây, nhưng vẫn giữ vị trí thống lĩnh trong lĩnh vực vật liệu bán dẫn. Như đã đề cập ở trên, đặc biệt là trong lĩnh vực chất cản quang, hầu hết thị trường toàn cầu đều do các công ty Nhật Bản như JSR và Tokyo Onka chiếm giữ.  
    Tổng quan thị trường chất cản quang ArF toàn cầu năm 2019  
Nhật Bản có thể bắt đầu từ thượng nguồn của chuỗi công nghiệp và siết chặt ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu. Những tranh chấp trước đây giữa Nhật Bản và Hàn Quốc về vật liệu bán dẫn là bài học cho tương lai. Sau khi TSMC xây dựng nhà máy tại Nhật Bản, nguồn cung vật liệu bán dẫn có thể được đảm bảo đáng kể. Đồng thời, trong bối cảnh nguồn cung chip khan hiếm và vật liệu bán dẫn thiếu hụt hiện nay, sự hợp tác giữa TSMC và Nhật Bản không chỉ mở rộng quy mô kinh doanh mà còn cung cấp năng lực sản xuất tốt hơn cho các công ty Nhật Bản, lấp đầy khoảng trống năng lực sản xuất chip của Nhật Bản và thiết lập mối quan hệ hợp tác ổn định hơn với các nhà cung cấp vật liệu chủ chốt của Nhật Bản.  
  (2) Provide more production capacity for Japanese companies and reduce market risks  
Hiện nay, công nghệ tiên tiến nhất của TSMC chỉ có một số ít khách hàng tại Hoa Kỳ, điều này làm tăng rủi ro thị trường cho TSMC. Trong năm 2020, 62% doanh thu của TSMC đến từ khách hàng Bắc Mỹ. Sau khi TSMC xây dựng nhà máy tại Nhật Bản, công ty sẽ có thể nhận được nhiều đơn đặt hàng hơn từ Nhật Bản, thúc đẩy đa dạng hóa khách hàng và giảm sự phụ thuộc vào khách hàng Mỹ.  
  (3) Vị thế của TSMC đang đối mặt với các mối đe dọa  
Dưới ảnh hưởng của các yếu tố địa chính trị, nhiều quốc gia như châu Âu, Hoa Kỳ, Nhật Bản và Hàn Quốc đang tìm cách kiểm soát độc lập ngành công nghiệp bán dẫn và phát triển ngành sản xuất chip, điều này chắc chắn sẽ tác động đến vị thế của TSMC. Trong bối cảnh đó, TSMC đã lựa chọn xây dựng nhà máy tại Hoa Kỳ, Nhật Bản và các địa điểm khác ở nước ngoài, điều này sẽ giúp duy trì vai trò và vị thế của mình như một "nhà máy sản xuất wafer" và cố gắng ổn định cấu trúc thị trường mà không bị xáo trộn.

viết ở cuối   

Như chúng ta đã biết, trước đây, sự phát triển của chất bán dẫn chủ yếu tập trung vào việc nâng cấp quy trình sản xuất để cạnh tranh trong khía cạnh "tinh chỉnh" nhằm cải thiện khả năng xử lý. Tuy nhiên, với sự hiệu quả của Định luật Moore, tiến trình phát triển của các quy trình sản xuất tiên tiến đã liên tục bị trì hoãn. Do đó, công nghệ "đóng gói 3D", công nghệ cô đọng chức năng và nâng cao hiệu suất bằng cách xếp chồng các chất bán dẫn, mang lại cơ hội vượt qua "Định luật Moore" và đang dần trở thành một trong những chiến trường chính của nhiều công ty.  
TSMC và các "nhà vô địch thầm lặng" của ngành công nghiệp bán dẫn Nhật Bản đã cùng nhau vạch ra những chương mới trong bối cảnh xu hướng công nghệ và thị trường phức tạp.

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Bài viết này được sao chép từ "Quan sát ngành công nghiệp bán dẫn". Bài viết này chỉ thể hiện quan điểm cá nhân của tác giả và không đại diện cho quan điểm của Sacco Micro hay ngành công nghiệp. Bài viết chỉ được phép in lại và chia sẻ để hỗ trợ bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ. Vui lòng ghi rõ nguồn gốc và tác giả khi in lại. Nếu có bất kỳ sự vi phạm nào, vui lòng liên hệ với chúng tôi để xóa bỏ.

Số điện thoại công ty: +86-0755-83044319
Số fax: +86-0755-83975897
Email: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Quản lý Li

QQ: 332496225 Quản lý Qiu

Địa chỉ: Phòng 809, Tòa nhà C, Tòa nhà Công nghệ Zhantao, Số 1079 Đại lộ Minzhi, Khu Longhua Mới, Thâm Quyến