据日经新闻4月5日报道,美国和日本在半导体领域将加强合作,双方将成立一个工作组,并考虑任命副国务卿级别的人员担任该小组最高职位。两国预计会在4月16日日本首相菅义伟出访美国时与美国总统拜登签署相关协议。据称,参与工作组的日方单位包括日本国家安全保障局、经济产业省等;美国方面则有白宫国家安全委员会(WHNSC)、商务部(DOC)等部门加入。
在半导体产业蓬勃发展的东亚地区,美国竟无视韩国和台湾,仅拉日本入局,
与之共同成立政府间的半导体工作组,向外传达了怎样的信息?在历经美韩两国多年打压的日本半导体产业如今依然会如此重要?如此多的疑问,只能从日本半导体产业中去寻找。
日本半导体产业发展史:从五大企业到独苗瑞萨
1974年,石油危机后的第二年,日本政府批准了“VLSI(超大规模集成电路)计划”,并在1976年联合日立、NEC、富士通、三菱、东芝五大公司筹集720亿日元(2.36亿美元),设立“VLSI技术研究所”,开启了一场蔚为壮观的、针对DARM存储器(动态随机存取存储器,目前最常见的系统内存)的大攻坚。攻坚体系由6大实验室组成:
日立(第一研究室)负责研制电子束扫描装置和微缩投影紫外线曝光装置;
富士通(第二研究室)负责研制可变尺寸矩形电子束扫描装置;
东芝(第三研究室)负责研制EB扫描装置与制版复印装置;
电气综合研究所(第四研究室)负责对硅晶体材料进行研究;
三菱电机(第五研究室)负责开发制程技术与投影曝光装置;
NEC(第六研究室)负责进行产品封装设计、测试、评估研究。
VLSI成果惊人,计划开启的第4年(1980),在惠普对16K DRAM内存的竞标中,日本的NEC、日立和富士通完胜美国的英特尔、德州仪器和莫斯泰克,美国质量最好的DRAM的不合格率比日本最差的公司还高6倍。1982年,日本成为全球最大的DRAM生产国;1985年日本企业的半导体市场份额由26%上升至45%,而与此同时美国企业的半导体市场份额则从61%下滑至43%,日本半导体产品的国际市场占有率超过美国,成为真正的全球第一。同年,被日本厂商压制的英特尔关闭了7座工厂,裁员7200人,从此关闭了存储器业务。
自1985年首次被超越开始,美国向日本发起芯片战争,胁迫日本签订《日美半导体保障协定》;通过这个协议,美国获得了日本半导体产业的知识产权和专利,期间美国还扶持韩国半导体企业对抗日本。1992年,三星将NEC挤下DRAM世界第一的宝座。在美国的残酷打压下,日本半导体芯片由盛转衰。
1999年,为了保存最后一丝火苗,NEC和日立分别剥离旗下DRAM业务,成立了新公司尔必达(Elpida),2004年三菱电机的DRAM业务部门也被并入,三家日本半导体厂商的DRAM业务合并为新的公司尔必达。在顽抗了十几年后,在美韩的联手打压下,尔必达于2012年2月28日宣布破产。
2003年4月1日,日立制作所及三菱电机的半导体事业部合并,成立瑞萨科技。2010年4月,NEC电子和瑞萨科技合并,重组为瑞萨电子,日立、三菱电机退出半导体市场。日本半导体行业最后的希望,唯一保留纯正日本血统的仅剩下了瑞萨电子。
2012年12月,日本制法革新机构向瑞萨注资1400亿日元,同时,丰田、日产、佳能及松下等八家公司共同向瑞萨注资100亿日元,瑞萨成为日本政府机构控股、整合了日本主要汽车、消费电子等大型企业的巨型企业。
在美国和韩国的联合打压下,日本半导体产业并非是完全衰落了,而是“隐形”了。日本人转向了将资源集中到了附加值更高的上游。在半导体材料研发上,以日本人特有的工匠精神守护着最后的堡垒。
半导体材料是日本工匠精神最后的堡垒
众所周知,在半导体产业领域,制约芯片发展的主要有三张王牌,分别是材料、半导体设备、EDA软件。这三项是处于整个产业链的最上游,谁控制住了这三项就相当于掌握了芯片的命脉。美国已经拿走了两张王牌,分别是EDA和半
导体设备,而日本拿走了另一张,那就是材料。
这两年日韩交恶,日本对韩国限制出口的材料中,日本产能均占到50%以上,其中氟聚酰亚胺、氟化氢材料分别占全球份额的90%和70%。这些材料只是日本在半导体材料领域处于垄断地位的冰山一角。日本人在科技行业里的那份不惜一切代价追求技术极致性格,注定了很多高品质的材料只能出自日本。
据国际半导体产业协会(SEMI)推测,信越、SUMCO、住友电木等日本企业在全球半导体材料市场上所占的份额达到约52%。生产半导体芯片需要19种必须的材料,缺一不可,且大多数材料具备极高的技术壁垒。日本企业在硅晶圆、合成半导体晶圆、光罩、光刻胶、靶材料、保护涂膜、封装材料等14中重要材料方面均长期保持着绝对优势。
东京电子在晶圆上涂布光刻胶(感光材料)、呈现电子电路的“涂布显影设备”领域掌握9成全球份额。在硅晶圆领域,排在世界首位的信越化学工业和SUMCO合计掌握约6成份额。在晶圆上烧制电路时使用的光刻胶,日本企业掌握9成左右份额,JSR和东京应化工业等是代表性企业。
如今,日本是最大的半导体原材料出口国,拥有全球极为少见的全产业链能力,这正是当年日本半导体工业决策者留下的唯一“退路”。比起一个锋芒毕露的日本,一个越来越“隐形”的日本,更让人敬畏。美国人自然很明白,掌控日本半导体材料的重要性。
美日半导体工作组的任务
由于目前全球性半导体短缺仍在持续,美国和日本都面临着缺乏芯片的压力。因此,美日半导体工作组的任务之一就是建立分布式供应链,不依赖特定地区的体系,比如地缘政治风险较高的台湾,还有与美国对立加深的中国,确保半导体等战略性电子零组件供应链稳定。
目前全球半导体的72%产于韩国、台湾等亚洲地区。英特尔、高通等主要半导体设计企业都是美国企业,但在美国生产的半导体仅占13%。
日本在半导体制造材料和设备领域具有优势,美日双方将考虑在日本建立联合研发基地,在开发新技术等领域进行合作。美日两国相关部门和机构成立工作组后,将划分各自在研发、生产中的角色。之后的一系列动作将陆续展开。
除了脱离中国供应链,确保半导体供应链稳定这个目标之外,美国还有另一个目标,那就是:在与中国的竞争中占据绝对优势。
为了推动美国半导体产业发展,拜登已要求美国国会出台价值500亿美元(约合人民币3270亿元)的补贴。3月26日,美国总统拜登在白宫召开了上任以来首场总统新闻发布会。拜登在会上表示不寻求与中国对抗,但在自己任期内绝不会允许中国超越美国成为世界头号强国。与特朗普政府一样,拜登政府会采取各种手段来遏制中国产业的领先优势。
半导体将会是美国对付中国的最佳武器。特朗普的美国政府针对华为等一众中国公司祭出封锁令,直接导致国内企业接连受损。与美国不同,日本目前未对中国的出口施加任何限制。但美日成立工作组后,美国可能寻求与日本合作,要求日本限制对中国出口半导体制造材料和设备。如果日本迫于美国的压力,有意或无意对中国实施出口限制,那么我国的半导体产业将如何应对呢?
虽然中美两国半导体行业协会经过多轮讨论磋商,已宣布共同成立「中美半导体产业技术和贸易限制工作组」,但协会之间的工作组无论如何不能与政府间的工作相提并论的。协会间的工作组也仅仅限于沟通交流,信息共享,就具体问题进行讨论,在影响决策方面能量有限。
美日半导体工作组成立,势必刺激韩国和台湾迅速向美国靠拢。三星电子和台积电都已经宣布在美国投资建厂,扩大产能,迎合了拜登提出的半导体重建大计划。
美国要求韩国三星和SK海力士等企业,参与对中国华为的围堵,但韩国企
业对此兴致缺乏。据《日本经济新闻》报道,美国近日已经邀请三星参加4月12日的全球半导体企业与美国车企之间的供应会议。美国可能会直接要求韩国企业增加在美国半导体产业的投资。迫于美国威胁,三星已经准备投入170亿美元在美国建厂。
近日也有台媒报道,台“工研院”专家称,日本在半导体领域同美国展开合作 ,协助美国加速与中国脱钩,可能拉大美中实力差距,甚至还有可能阻挠中国落实十四五计划。由于美日都缺乏先进制造、封装,台积电势将从中扮演重要的合作角色,台湾地区也须借机加入同盟。事实上,美国也乐见韩国和台湾的大企业加入。
面对美国近期在半导体产业上的脱钩、遏制、组团施压,中国也并非束手无策。在国际上纠集各色反华联盟,这是美国的一贯作法,也符合美式风格。前几年,美国在经贸领域主导的“跨太平洋伙伴关系协定”(TPP)曾纠集了12个国家参加,主要目的就是把中国排除在外,最后还没等到TPP发挥“功效”,美国就宣布退出了。“中国人不吃这一套”,中国人是在长久斗争中成长起来的,中国半导体产业也不会因为一个美日工作组而受阻衰落。