2024-02-29
1970年代日本積極發展半導體產業,打造出完整的產業鏈,在製造、材料、設備和終端產品方面均有傑出表現,日製半導體的全球市占率當時曾一度超過50%。然而,自1986年《美日半導體協議》後,日本的市場地位逐漸被台灣和韓國超越,目前全球市占率不足10%。近年來,日本積極重建半導體產業鏈,藉著吸引台積電及美光等外商投資,並成立Rapidus公司,目標在2027年量產2奈米以下最先進邏輯晶片,力圖在2030年將日本晶片的全球市占率提升至20%。雖然日本於邏輯IC製造方面較為薄弱,但於半導體材料和設備產業仍穩居全球領先地位,市占率分別約為5成和3成左右。
全球半導體設備市場幾乎由美、日、荷三國把持,列舉前10大設備商為例,美國約占5成市場,其次為日本及荷蘭,各占3成及2成。日本所製造的半導體設備多以出口為主,以2022年為例,日本國內的設備需求市場為83.5億美元,占全球市場的7.8%,但設備出口額則是達4.3兆日圓(約285億美元),其中則約有23.8%(約67.8億美元)出口至台灣。日本半導體設備出口以半導體生產設備為大宗,占總出口近6成,其次則為零組件占約2成。廠商方面,日本最大半導體設備商為TEL(東京威力科創),同時亦為全球第三大設備商,另列於前十大的日系廠商還有Advantest(愛德萬測試)、SCREEN(迪恩士半導體)和Hitachi High-Tech(日立先端科技)。以設備來看,日系的塗布/顯影設備(以TEL為主)全球市占率超過8成,於DUV(Deep Ultraviolet, 深紫外光)曝光機、立式CVD(Chemical Vapor Deposition, 化學氣相沉積)及氧化擴散設備、濺鍍設備、CMP(Chemical-Mechanical Polishing, 化學機械研磨)設備和廠務搬運設備等領域也占有產業重要地位。
因COVID-19影響,數位轉型的重要性日增,日本經濟產業省於2021年3月發布了首版《半導體與數位產業戰略》,包括對半導體技術、製造需求以及數位基礎建設的迫切需求。此舉旨在應對未來貿易和經濟安全所需的先進技術。戰略中明確規定將於2030年將日本半導體企業營收從2020年的5兆日圓提升至15兆日圓,以確保國內半導體供應穩定。該戰略主要聚焦於五個領域,包括先進邏輯IC、先進記憶體、工業用特殊半導體、先進封裝,及製造設備及零組件材料。預計至2030年,官方及民間將在先進半導體和相關供應鏈上投入超過5兆圓的投資。此外,日本將加強國內半導體設備製造供應鏈,並致力於完成次世代技術的設備開發,包括先進製造設備和綠色製造設備。為確保供應鏈韌性和增強國內製造能力,根據日本經濟安全保障推進法,亦將對設備投資規模達300億日圓以上者進行補助。
為提高先進半導體製造的自給能力,日本首先在熊本(台積電的邏輯IC廠)、三重縣(Kioxia與Western Digital合資公司的Flash-3D NAND廠)和廣島縣(美光的1β世代DRAM廠)等地展開基礎建設。其中,台積電在熊本廠的投資最多,達86億美元,顯示其在九州地區發展工業用先進半導體的重要性。這項舉措也帶動其他公司紛紛前往熊本設立廠房,預計十年內將為當地帶來4.3兆日幣的經濟效益。另外,自2021年底JASM成立以來,至少有46家半導體相關廠商計劃在九州地區進行新投資。除了促進當地經濟的發展,也有助於提高日本在先進半導體製造領域的競爭地位。
近年來,日本積極與各國政府及企業合作,以建立其半導體供應鏈韌性並縮短境內在先進技術領域上的差距。2022年美日首腦會談訂立了半導體產業合作基本原則,承諾在自由貿易市場下共同建立供應鏈韌性,並在半導體製造、人力、技術及半導體短缺時互相協助。日本還與英國建立半導體夥伴關係,並召開與全球半導體產業領導大廠的意見交流會。此外,日本經濟產業省宣布將南韓重新納入出口白名單,恢復對韓出口半導體材料,結束了長達3年9個月的日韓貿易戰。儘管如此,日系半導體設備商對海外擴張仍維持保留態度,未將產能移往海外,主要出於地理位置及防止技術外流的考量。根據2023年3月公布的新出口限制辦法,日本與美國類似,對有可能轉用於軍事用途的半導體設備實施管制。不過列入日本友好國家清單者則不受此限制,包括美國、台灣、南韓和新加坡等地。
COVID-19後,包含日本在內的世界各國皆積極發展本土供應鏈。日本半導體產能雖不如以往,但在設備及材料方面仍穩居全球領先地位。近年日本積極與海外進行半導體產業方面的合作,惟基於國家安全及技術外流考量,日本在合作夥伴的選擇上仍相當謹慎。其中,與台積電合資的JASM為彌補其邏輯IC產能缺口重要的一步,於建設開始即可見日本從政府到民間企業傾全力支援,且為熊本當地帶來明顯影響,更有「半導體泡沫」一說。另外包含力積電及聯電皆欲擴大在日布局,由台灣提供半導體製造的經驗與場域,日本提供人力、補助款及在地資源,共同提高半導體產能,並成為台灣企業向更多海外國家建廠的經驗基礎。除此之外,台日亦有一些共同課題,如高齡少子化、人力資源缺口及半導體供應鏈淨零減碳等,於數位轉型、自動化及環保等方面,皆是未來可以共同研擬解決的方向,可預期望未來台日於半導體產業合作將更加緊密。
資料來源: 金屬工業研究發展中心 企業推廣處產業研究組 產業分析師 陳怡華