日本真能透過臺積電設廠振興半導體產業(yè)嗎?
2021年10月14日,日本首相岸田文雄在記者會上表示,「臺積電計劃在日本建立生產基地。這將增強日本半導體產出能力和自主性,并對經濟安全作出重大貢獻。同時我們將對此投資案提供一半以上的補助金額?!?br/>
根據(jù)媒體的報導,臺積將與DENSO、SONY合資設立22~28nm制程的晶圓廠,總投資金額約為8000億日元,預計將于2024年5月開始生產。
消息一出,日本各媒體、產業(yè)專家、資深媒體工作者,均以不同面向分析了此投資案。例如,就有媒體認為,此舉是忌憚中國的崛起,日本和美國將更加深與臺灣的往來,加快先進技術的開發(fā)。并且相信這項投資案的被公開,是在經濟產業(yè)省默許與暗中推動的。
另外,也有評論家認為,這項投資案極有可能是,一些始終無法提振日本半導體產業(yè)的官僚,在多方運作下達成的結果,藉此希望吸引外國半導體業(yè)者到日本投資,來振興日本半導體產業(yè)。
日本產業(yè)評論人士指出,會推動臺積與SONY合作的背景,是在2019年半導體短缺之前。當時日本領先的半導體制造商只有邏輯半導體領域的瑞薩電子、CMOS傳感器領域的SONY,和閃存領域的鎧俠(Chioxia)。
其中,瑞薩推出了Fab Lite(輕晶圓廠)策略,以鞏固其生產基礎;而鎧俠由于其大股東東芝的管理不穩(wěn)定,并不具備積極的投資條件。唯一的希望是SONY,它在智慧手機的CMOS傳感器有很大的市場占有,并且正在尋求擴展到汽車和工業(yè)應用。
真能振興日本半導體產業(yè)?
在當時,日本政府并不鼓勵企業(yè)加大對半導體的投資,但日本政府現(xiàn)在居然愿意為該案補助多達5000億日元。一位媒體工作者認為,日本政府會對半導體產業(yè)采取某種意義上的冷漠態(tài)度,是因為對2000年代所有各種日之丸半導體計劃失敗的反應。
這一次,日本政府準備通過《半導體和數(shù)字產業(yè)戰(zhàn)略》再次支持半導體產業(yè),幾乎所有的產業(yè)評論家不希望看到過去的失敗重演,更希望日本政府能夠反省日之丸半導體計劃中的問題,并在此基礎上吸取教訓。為數(shù)不少的評論家都認為,日本的半導體設備和材料產業(yè)的業(yè)者,不應該對這個半導體和數(shù)字產業(yè)策略投入太深。
圖一 : 日本政府期望透過半導體和數(shù)字產業(yè)戰(zhàn)略,再次支持半導體產業(yè)。(source:日本經濟產業(yè)?。籆TIMES整理)
但是,爭取臺積到日本設廠,是否真的會對日本半導體產業(yè)帶來幫助?甚多新聞媒體工作者,或產業(yè)界人士也紛紛提出一些看法和質疑。
以與SONY合資設立工廠,來滿足SONY對于邏輯半導體的需求來看。基本上,SONY的影像傳感器需要整合三個不同的半導體組件,分別是將影像傳感器、DRAM和邏輯半導體封裝成一個模塊,才能對蘋果等客戶出貨。
如果臺積的新廠建在熊本,DRAM是從美光的廣島廠采購,SONY可以從日本國內獲得這三種半導體組件,但是Wire bonding和Package等后段制程處理是在哪里進行呢?
假設是委托ASE的臺灣工廠進行后段制程,SONY在日本生產的芯片將會被送往臺灣完成后段制程,最后再出貨到例如鴻海的中國工廠,進行手機或其他產品的組裝。
換言之,即使臺積在日本建新廠,還是需要將CMOS影像感測芯片等運送到臺灣,再出貨到中國。對于這樣的「半導體產業(yè)供應鏈」或「半導體生產自主性」的到底有多大的效果。
部分評論者難以理解,為什么臺積選擇日本。因為在日本之前,臺積不只在美國投資建立晶圓廠,甚至在更早之前已經在中國設立了晶圓廠。但對于臺積而言,中國是一個巨大而有潛力的市場,那里有許多大規(guī)模的客戶,這與日本完全不同。
日本評論家認為,臺積在美國建立晶圓廠是有經濟理由的,因為美國也有大客戶訂單,并一直在持續(xù)增加中。然而,臺積在日本建廠卻沒有任何經濟理由,這里并沒有大客戶,而且需求在下降,而且日本與臺灣最大不同的是,日本沒有對半導體產業(yè)的稅收優(yōu)惠政策,同時電力等基礎設施成本都相當高。
雖然一些專家認為,臺灣海峽的地緣政治緊張局勢,使得在日本建立晶圓廠是值得的,但出于安全和安保的考慮,在美國本土建立新的晶圓廠,應該會比在日本更有利,因為日本靠近臺灣海峽,并無法避免尖閣群島(釣魚臺)的領土爭端。
新建的工廠「不是最新的技術」
臺積規(guī)劃的日本新廠所采用的是22至28nm技術。那為什么SONY和DENSO要投資22-28nm制程的晶圓廠?而日本政府又為什么要為這座并非最先進制程投資案補助4000億日元?
在今年中的一個采訪中,SONY半導體事業(yè)群的社長清水照士曾表示,40nm和28nm的生產設備,在目前全球的晶圓廠中已經是快要攤提完畢的生產線。如果以40nm和28nm的新設備來建造一個新廠,就會折舊攤提的負擔。如果能得到政府的財政支持,這對降低成本和國際競爭力都有好處。
但即使SONY等日本企業(yè),要求像臺積這樣的代工廠增加產量,但他們也不可能為了滿足客戶的要求,而投資數(shù)千億日元建立舊制程的晶圓廠。因為除了最新的制程技術,芯片的生產已經沒有那么大的利潤。
就如前述,如果想以合資企業(yè)的形式建立一座舊制程技術的新工廠,也無法在成本上與已經擁有折舊生產線的晶圓代工業(yè)者競爭,因為新工廠一開始就會面臨的折舊的成本。
一位日本評論家表示,以今天全球都飽受半導體短缺的痛苦,芯片需求者皆哀鴻遍野,除了以某種特殊方式來創(chuàng)造成本競爭力外,根本別無選擇。而政府的補貼就是其中一個實現(xiàn)的方法。
目前的半導體短缺并不是單純因為COVID-19造成的需求激增,需要重度依賴某些地區(qū),所面臨的挑戰(zhàn)已經凸顯出來?;蛟S日本政府的補助不僅是為了維護自己國內的產業(yè),也是為了應對地緣政治風險。
圖二 : 臺積在中國南京的十二吋廠,以生產28奈米為主,目前產能供不應求。(source:TSMC)
嚴重的半導體工程師問題
根據(jù)日本時事通信社的報導,臺積在日本的新廠,預計將雇用約2000人,將會有一半左右的人員負責運營,而另外數(shù)百人則是作為技術核心,負責生產線的運作。但以目前日本的半導體產業(yè)基礎,臺積新廠是否可以招募到這么多的技術人員,且確保這些工程師能穩(wěn)定的在廠內工作?
目前日本主要的產能幾乎是落在45nm,雖然有28nm的制程能力,但因為成本的原因,完全沒有任何的競爭力。因此日本的工程師并沒有臺積在其新工廠生產的22-28nm制程技術的能力,因為對日本半導體制程技術人員來說,這是一個未曾探索過的領域。
更困難的是,臺積根本不太可能派遣數(shù)百名工程師到日本工作。臺積在2020年征才人數(shù)約8,000人,員工總數(shù)在2020年底達到約56,000人;相反的,如果日本有優(yōu)秀的工程師,臺積還希望將他們聘雇到其臺灣總部。
那么,如何啟動臺積將在熊本建設的新工廠?就如上述日本沒有22-28nm制程的量產技術,在初期,臺積應該會派遣一些工程師到日本進行技術轉移,但在此之后,日本的工程師能夠掌握22-28nm制程的量產技術嗎?另外,需要在日本當?shù)渍心贾辽賻装倜陨系陌雽w制程工程師,這又能順利完成嗎?
從近十年日本半導體產業(yè)的變遷推估,至少有5萬名工程師被解雇。而一些最好的工程師有可能已經被調到海外,另外一些人應該到制造設備制造商或材料供貨商工作,可能也有不少人被迫在半導體以外的其他行業(yè)尋求工作機會。
今天的日本是否能夠重新找回這些流離失所的半導體工程師?更大的問題是,隨著時光的流逝,這些人的年齡也在增加中。例如,2010年40多歲的工程師,現(xiàn)在可能已經是50多歲,甚至接近60歲了,都已經接近退休的年齡。這樣滄桑背景結構下的工程師,如何在未知的領域掌握最先進的制程技術,來生產邏輯半導體?
相對于設廠只是資本支出而言,工程師人才的穩(wěn)定才是重中之重。2年前鴻海到威州設廠,為美國打造「美國制造」之路,結果因為缺乏受過訓練的生產線人員與面板工程師,帶來最致命的一擊。而最近網(wǎng)絡或新聞盛傳的臺積美國工程師在臺灣受訓后,公開發(fā)表的抨擊文,也再再顯示,人力的穩(wěn)定與工程師能力值、工作觀念、態(tài)度文化是最直接影響設廠順利與否的關鍵。
吸引臺積到日本將只是一個產業(yè)OK繃
日本為了提升先進半導體制造技術,由財團在2006年至2011年間,推動了Consortium計劃,以及國家級計劃的「ASUKA」。這兩個計劃結束后,日本就再也沒有采取任何策略來提升半導體產業(yè)。
有日本產業(yè)媒體工作者曾經公開表示,今天的日本半導體行業(yè)是處于戰(zhàn)后的倦怠狀態(tài)。如果日本要從這種情況下恢復過來,將需要一個比韓國「K半導體帶(K-Semiconductor Belt Strategy)」倡議更大膽、更長遠的政策,僅僅吸引一家晶圓代工廠是不夠的。
圖三 : 韓國的「K-半導體帶」倡議。(source:東洋經濟日報;CTIMES整理)
曾經擁有全球近一半市場占有的日本半導體業(yè)者,如今已經沒有一家的銷售規(guī)模進入前10名,很難說還要如何崛起??梢钥隙ǖ氖牵M臺積對日本的逆轉攻勢還具有重要意義性,但需要采取其他措施快速接替產業(yè)發(fā)展。
如果日本政府與半導體業(yè)界,今天所做的一切只是為了吸引臺積到日本并建立一個新的工廠,那么這將只是一個OK繃而已。如果日本政府真的想振興日本的半導體產業(yè),它應該認真準備,并且等待幾十年后再圖發(fā)展。
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