日本半導體產(chǎn)業(yè)在上世紀80年代到達頂峰后就在緩慢退步，但若簡單認為日本半導體產(chǎn)業(yè)失敗了，就是嚴重誤解，今天日本半導體產(chǎn)業(yè)仍有非常有競爭力的企業(yè)和產(chǎn)品。
客觀認識日本半導體產(chǎn)業(yè)的成敗及其背后的原因，對正在大力發(fā)展半導體產(chǎn)業(yè)的中國，有非常強的參考價值。
一、日本半導體產(chǎn)業(yè)為何逐漸落后?
很多人認為，日本半導體產(chǎn)業(yè)在上世紀80年代后期超過了美國，這不是很準確。80年代日本在DRAM(動態(tài)隨機存儲器)領域超越了美國，并不是半導體產(chǎn)業(yè)整體超越了美國。
80年代，日本工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率整體都趕上了歐美主要發(fā)達國家，這并不是半導體一個行業(yè)的現(xiàn)象。戰(zhàn)后日本不斷從美國和歐洲獲得各種新技術，同時通過價格優(yōu)勢不斷占領美國市場。1985年廣場協(xié)議之前，日元匯率比較低，日本的勞動力成本也低于歐美，因此有價格優(yōu)勢。日本的企業(yè)管理特點也是其能趕超歐美的原因。從50年代起，日本企業(yè)就開始整體質(zhì)量管理體系(TQC)。70年代，很多日本企業(yè)開展ND(No Defects，零次品)活動，打造零次品的生產(chǎn)體系。而美國一直是采取概率論方法，達到一定的合格率就可以。這背后是美國和日本的國民性格差異和文化差異。
上世紀90年代，日本半導體企業(yè)在全球的影響力緩慢下降。背后有三個主要的原因：
一是美國的阻撓，其標志為1986年日美兩國政府簽訂的“日美半導體協(xié)議”。這讓日本政府無法繼續(xù)大規(guī)模支持半導體產(chǎn)業(yè)，導致日本企業(yè)擴展速度放緩。
二是90年代日本泡沫經(jīng)濟破滅，日本企業(yè)同時面臨多重壓力：日元大幅升值、日本國內(nèi)市場飽和、企業(yè)盈利能力嚴重下降。這就造成日本半導體企業(yè)設備投資不足，持續(xù)研發(fā)的能力下降。
三是周邊國家和地區(qū)的崛起。90年代以前，半導體市場基本上是美國和日本在競爭。90年代以后，韓國和中國臺灣地區(qū)也加入競爭。80年代半導體工業(yè)大發(fā)展，造成大部分的半導體制造技術裝置化，之前幾十年的技術積累凝結在了半導體制造設備中。韓國和中國臺灣企業(yè)購入相關設備，就能具備良好趕超基礎。
與此同時，日本企業(yè)也沒有培育出EDA(Electronic Design Automation)企業(yè)。這和日本社會長期重制造業(yè)，輕視軟件業(yè)有關，也和日本缺乏支持新興企業(yè)的資本市場有關。80年代日本半導體產(chǎn)業(yè)如日中天的時候，日本各個大企業(yè)都是自己開發(fā)設計軟件，并將其視為自己的競爭能力，不愿對外公開，這造成日本未能產(chǎn)生EDA企業(yè)。日本在工業(yè)設計軟件、模擬軟件、統(tǒng)計軟件領域是如此，封門閉戶各自單干，導致日本企業(yè)在工業(yè)軟件領域一直落后美國和歐洲。
二、日本半導體材料仍然強大
芯片的生產(chǎn)過程中需要用到幾十種原材料，有固體的，也有液態(tài)和氣體的，日本企業(yè)在大部分芯片原材料中都有很強的存在感。
光刻膠領域：JSR、東京應用化工、信越化學工業(yè)、住友化學、富士膠片;
電子級硅晶圓領域：信越化學工業(yè)、SUMCO;
掩光罩領域：大日本印刷、凸版印刷、HOYA;
半導體生產(chǎn)用特殊氣體領域：大陽日酸、Air Water;
化學藥品相關企業(yè)：關東化學、Resonac(昭和電工收購日立化成之后更名)、大金工業(yè)、日本Zeon、住友精化、中央玻璃、巖谷產(chǎn)業(yè)、三井化學、關東電化工業(yè)、ADEKA;
半導體生產(chǎn)用到的各種特殊化學藥業(yè)領域：StellaFarma、住友化學、關東化學、日本化藥、東京應化工業(yè)、三菱氣體化學、三菱化學、大金工業(yè)、森田化學工業(yè)、德山;
半導體生產(chǎn)用各種靶材領域：JX金屬、高純度化學研究所、Ulvac、三井金屬礦業(yè)、東曹;
高純度水領域：栗田工業(yè)、Organo、野村精細科學;
CMP研磨劑和研磨墊：富士膠片、富士見、Resonac、JSR、凸版印刷、富士紡;
石英產(chǎn)品：AGC和東曹。
半導體材料在材料行業(yè)中屬于技術壁壘非常高的領域。半導體材料對純度的要求非常高，比如硅的純度要求是11N，也就是99.999999999%。一個半導體工廠每天需要大量高純度水用來做清洗。水的純度要求也在6N以上。這種高純度的水，不是每個國家都有能力制造。
日本半導體材料的強大有兩個因素：
一是70年代和80年代日本電子行業(yè)整體非常發(fā)達。當時各個行業(yè)的日本企業(yè)都面臨開拓新業(yè)務的問題，很多企業(yè)都加入了半導體材料生產(chǎn)隊伍。比如，大日本印刷公司是成立150年的印刷企業(yè)，它轉(zhuǎn)用了印刷行業(yè)的制版技術進入到掩光罩領域，成為全球最大的掩光罩生產(chǎn)商。半導體材料的研發(fā)需要大量資金。日本企業(yè)普遍多元化經(jīng)營交叉投入，彌補了日本資本市場不發(fā)達這個缺點。
另一個因素是精密化工材料行業(yè)的封閉性比其他行業(yè)更強。不僅日本半導體材料行業(yè)，其他國家的高科技材料行業(yè)也一樣。生產(chǎn)設備都是開發(fā)企業(yè)自行設計和定制的，市場上沒有標準工業(yè)品。這些公司很多時候特意不把自己的技術申請專利，而是黑箱化。后發(fā)國家除了研發(fā)之外很難模仿。
日本最大食品企業(yè)味之素公司的ABF是半導體生產(chǎn)中必須使用的材料。ABF是Ajinomoto Build-up Film的簡稱，即味之素堆積膜，用作CPU的絕緣材料，目前味之素獨占這一市場。味之素中文就是味精，該公司已有100多年歷史。上世紀70年代，味之素公司摸索著使用氨基酸生產(chǎn)中積累的技術，去開發(fā)一些新產(chǎn)品和新材料。1996年，味之素公司開始開發(fā)薄膜型絕緣體，四個月左右就成功了。但讓半導體公司使用該材料花了三年左右時間，之后味之素公司一直獨占該細分市場。味之素的護城河除了大量專利，還有大量生產(chǎn)工藝上的技術秘密，構成了高進入壁壘。
半導體材料的范圍很廣。比如在芯片生產(chǎn)過程中，轉(zhuǎn)移晶圓需要用到一種電子吸盤，目前日本的株式會社NTK Ceratec公司是該細分市場的龍頭。該公司是日本工業(yè)陶瓷領域的著名公司日本特殊陶業(yè)(NTK)的子公司。
三、日本半導體設備仍然強大
全世界半導體制造設備的企業(yè)排名，前15名一般是這樣分布的：美國6家，日本6家，荷蘭2家，韓國1家。日本的頭部企業(yè)如下：東京電子、愛德萬、尼康、SCREEN、迪斯科、國際電氣、佳能，東京精密、Lasertec、TOWA，荏原、Ulvac。
此外，半導體工廠的搬運設備，日本企業(yè)也有很強的存在感，包括村田機械、大福、Rotze等;晶圓檢查裝置亦然，主要包括日立高科、Lasertec等;探針臺領域亦然，主要是東京電子和東京精密兩家企業(yè)。
日本的半導體制造設備行業(yè)在70年代起步。80年代之前，半導體行業(yè)發(fā)展的主導權在美國，而且整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模比較小，那時日本主要是進口美國的設備。東京電子一直是日本最大的半導體制造設備專業(yè)公司，該公司成立于1963年，2019年的銷售收入為1.3萬億日元，其中半導體制造設備占91%，F(xiàn)PD(平面顯示板)制造設備占9%。該公司最初就是進口美國半導體設備和產(chǎn)品，后來自己研制。過去50年，東京電子一直保持穩(wěn)定增長。
東京電子是個比較特殊的例子。業(yè)內(nèi)很多知名企業(yè)都是在70年代以后的半導體發(fā)展大潮中逐步跨入到半導體制造設備領域的。比如尼康和佳能進入到光刻機領域，是因為之前有光學技術和精密加工技術的積累。村田機械株式會社是位于京都的公司，成立于1935年，該公司最初生產(chǎn)紡織機械，該業(yè)務到現(xiàn)在也存在。60年代村田機械開始進軍物流設備領域，1979年成功開發(fā)無人駕駛自動搬運車ROBO-FAMILY，1982年開發(fā)出重物品搬運機器人，1986年開發(fā)出無塵車間的空中搬運系統(tǒng)，進軍無塵搬運領域。
SCREEN是具有百年歷史的京都企業(yè)，該企業(yè)的源頭是印刷制版。荏原(Ebara)是日本最大泵類生產(chǎn)企業(yè)。半導體制造的生產(chǎn)線需要大量的各種高端泵，荏原從泵(真空泵和液體泵等)進入到半導體行業(yè)，之后研發(fā)了CMP(化學機械拋光)設備，目前是全球第二的CMP設備企業(yè)。日立高科是日立集團的子公司。日本企業(yè)戰(zhàn)后刻苦研發(fā)高端電子顯微鏡，后來日立和日本電子(JEOL)占據(jù)了全球主要市場。日立高科用電子顯微鏡占據(jù)的半導體檢測的主要市場是自然結果。
日本的精密制造業(yè)整體都很強大，半導體設備制造業(yè)是其中一環(huán)。上世紀90年代以后，日本國用戶逐步下降，但日本半導體制造設備公司依然保持了較強的競爭力。原因有三：
一是技術壁壘，制造高精度的復雜機械需要技術積累;
二是持續(xù)的研發(fā)和產(chǎn)品升級。半導體行業(yè)在不斷地發(fā)展和進步，這需要設備供應商同步提高。比如，東京電子的研發(fā)是提前4代開展的，基本上現(xiàn)在研發(fā)的都是十年后應用的設備;
三是設備商和客戶共進化。高端設備不是賣了就結束了，運維也非常重要。比如一臺EUV光刻機，需要ASML常年派駐六名左右的工程師駐場維護。一臺普通的光刻機，熟練掌握操作方法和技巧，也需要三個月以上的培訓。設備制造企業(yè)和用戶深度綁定，一旦形成合作關系，除非有特殊原因，這個關系很難被打破。
很多人有種錯覺，我們只是光刻機不行，其他的很容易搞定。實際上半導體工廠需要上百種設備，不只是光刻機。比如真空泵和其他各種類型的泵，目前全球范圍內(nèi)由英國的愛德華(Edwards)和日本的荏原(Ebara)占據(jù)大部分市場份額。
這里介紹一個頗具日本特色的事例。大家都知道光刻機的硬件有三大組成部分：光源、鏡頭組和精密制動工作臺。日本給光刻機提供光源的企業(yè)叫Gigaphoton，該公司是日本最大的工程機械公司小松制作所的全資子公司。該公司成立于2000年，之前是小松研究所的一部分。目前，Gigaphoton給2000臺以上的光刻機提供光源系統(tǒng)。日本沒有美國那樣的發(fā)達資本市場，創(chuàng)新融資沒有美國便捷。但日本也在不斷開拓新領域，資金來源主要靠企業(yè)內(nèi)部的交叉補貼。日本公司往往有多條業(yè)務線，盈利業(yè)務拿出一部分利潤來支持基礎研發(fā)和新產(chǎn)品研發(fā)。Gigaphoton就是典型。
小松制作所和Gigaphoton的例子在日本非常普遍。出光興產(chǎn)是日本大型石油公司，主業(yè)是石油貿(mào)易。該公司在1985年開始研發(fā)OLED材料，歷經(jīng)磨難后在1999年推出產(chǎn)品。目前該公司和德國的BASF并列，是OLED最重要的原材料提供商。最近幾年，出光公司在加力研究固態(tài)電池的電解質(zhì)，相關專利數(shù)量在全世界名列前茅。
四、光刻機競爭中尼康為何會敗給ASML?
80年代中期，尼康和佳能在光刻機領域崛起，打敗了它們的美國老師。2002年，尼康的市場份額輸給了荷蘭ASML。此時雙方基本上沒有技術差距，尼康佳能合計的市場份額依然超過ASML。但2007年以后，雙方的技術差距越來越大。
如今ASML在最先進的EUV光刻機制造上一枝獨秀。筆者認為以下幾個因素比較重要：
第一是國際競爭態(tài)勢。80年代，日本半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，80年代后期市場份額超過美國，美國后來脅迫日本簽訂日美半導體協(xié)定阻擊日本半導體產(chǎn)業(yè)。日美半導體摩擦的間接結果是韓國、中國臺灣和荷蘭崛起。在光刻機市場，三星和臺積電作為用戶，當然期望有多種選擇，這樣自己才有議價權。2000年左右，英特爾、三星和臺積電陸續(xù)成為ASML的股東，本質(zhì)上構成戰(zhàn)略合作聯(lián)盟，而日本公司被排斥在外。
第二是尼康自身和日本國內(nèi)環(huán)境的變化。尼康的原名是日本光學工業(yè)株式會社，成立于1917年，是當時的三菱財閥為了生產(chǎn)軍用光學產(chǎn)品(光學測距儀和望遠鏡等)而成立的公司。1988年更名為株式會社Nikon。戰(zhàn)后，尼康的主要收入來源是照相機。90年代以后，光刻機的收入超過照相機。
尼康進入光刻機領域是因為有光學鏡頭和精密機械(包括光波干涉儀等)的產(chǎn)業(yè)基礎。1975年-1980年，日本通商產(chǎn)業(yè)省組織了“超LSI共同研究所”，開展半導體產(chǎn)品超精密加工基盤技術的共同研究。當時從富士通、日立制作所、三菱電機、日本電氣和東芝公司抽調(diào)了上百名技術人員聯(lián)合攻關。
“超LSI共同研究所”委托尼康和佳能研發(fā)光刻機，本質(zhì)上是日本政府資助尼康和佳能研究光刻機。2000年左右，美國的IT泡沫破滅，半導體投資下降，尼康經(jīng)營壓力非常大。如果那時尼康接受英特爾的股權投資，后來結果可能完全不同。但尼康是三菱財閥的企業(yè)，接受英特爾的股權投資不太現(xiàn)實。當時的整體環(huán)境，日本企業(yè)對外國企業(yè)入股非常排斥。
日本的兩家光刻機企業(yè)，從光學基礎技術能力來講，尼康比佳能強。佳能后來研發(fā)了復印機和打印機，成為公司主要盈利產(chǎn)品。尼康主要就是照相機和光刻機。泡沫經(jīng)濟以后，日本生產(chǎn)半導體的綜合電機企業(yè)都很艱難，日本在世界半導體市場的份額也在不斷下降。這種情況下，日本國內(nèi)市場很難養(yǎng)得起兩家光刻機企業(yè)，而尼康佳能又沒能及時整合光刻機業(yè)務，反而繼續(xù)彼此競爭。
第三個原因就是ASML自始至終執(zhí)行全球化路線，尼康則是以日本國內(nèi)市場為重心。荷蘭國內(nèi)市場很小，90年代的歐洲也沒有大型半導體企業(yè)。從最開始，ASML就必須走國際化路線。
談到ASML，國內(nèi)媒體總是熱衷于介紹美國Cymer提供了光源，德國蔡司提供了鏡頭等。我們對光刻機的理解不能停在這個層面。一個公司的技術不斷發(fā)展進步是需要市場依托的，是需要客戶的不斷反饋的。單純從全世界采購優(yōu)質(zhì)的零部件，是打造不出完美設備的。光刻機這樣的精密機械，背后的控制程序都是軟件，軟件的重要程度和光源鏡頭等硬件同樣重要，ASML自己掌握軟件開發(fā)。
1982年，比利時佛蘭德市政府決定培育微電子產(chǎn)業(yè)。1984年，地方政府、企業(yè)界和大學共同組建了非營利組織的IMEC。同時設立了半導體產(chǎn)品制造工廠MEITEC。第一代理事長是著名的魯汶大學的Van Overstraeten教授。ASML和IMEC長期保持密切合作關系。1989年，ASML給IMEC交付248納米的光刻機。1989年，提供193納米的光刻機。2003年，提供157納米的光刻機。2004年，交付了液浸式光刻機。2006年，交付了第一臺EUV原型機。在ASML發(fā)展的初期，IMEC給ASML提供的技術支持和反饋，對ASML的發(fā)展影響巨大。
2000年以后，ASML和全球最大的三個光刻機用戶，美國英特爾、韓國三星、中國臺灣的臺積電構成了相對穩(wěn)定的聯(lián)盟，至此大局已定。
尼康初期的技術積累比較多，日本國內(nèi)市場也比較大，因此尼康走的是國內(nèi)協(xié)作路線。2000年以后，日本終端用戶不斷減少，尼康收入不斷下降，研發(fā)投入就跟不上。實際上，尼康2007年就造出了EUV樣機，只比ASML晚一年。樣機是為日本的研究組合Selete研制的。Selete是日本國內(nèi)主要的十家半導體公司在1996年每家出資5億日元設立的半導體技術共同開發(fā)公司。十家公司分別是：富士通、日立制作所、松下電器、三菱電機、NEC、沖電氣、三洋電機、夏普、索尼、東芝。
后來的發(fā)展態(tài)勢很明顯，尼康敗給了ASML。EUV光刻機一臺價格超過1.5億美元。研發(fā)這樣的設備，費用可想而知。如果沒有資金補助，尼康不會冒險研發(fā)。但日美半導體協(xié)定限制了日本政府的行動能力。不過，尼康除了芯片用光刻機，2006年之后還有一個主要的收入源——FPD光刻機，也就是生產(chǎn)液晶面板時使用的光刻機。在這個領域，尼康和佳能一直占據(jù)著主要市場份額。
五、日本一直都行的半導體產(chǎn)品有何特點?
日本在半導體制造設備和半導體材料領域一直堅挺，除此之外，日本也仍有一些半導體產(chǎn)品在全世界范圍保持著比較強的存在感。主要是CMOS Image Sensor(也就是把光信號轉(zhuǎn)換為電子信號的半導體產(chǎn)品，主要用在數(shù)碼相機和智能手機攝像頭等領域)、功率半導體(在各種設備中控制電力的半導體產(chǎn)品)、NAND Flash Memory，汽車用微處理器(控制包括發(fā)動機在內(nèi)的各個功能單元的微處理器)、LED(LED燈也是一種廣義的半導體產(chǎn)品)。
這幾種半導體產(chǎn)品日本企業(yè)能頑強地堅持到現(xiàn)在，有兩個最重要的原因：(1)穩(wěn)定的應用場景;(2)技術原創(chuàng)性和產(chǎn)品化都保持領先。
穩(wěn)定且不斷擴大的應用場景非常重要。半導體產(chǎn)品必須應用到某個具體的產(chǎn)品當中。90年代以后，日本頑強存活下來的幾個半導體產(chǎn)品在日本國內(nèi)外的市場都是穩(wěn)定增長的。
案例1：CMOS Image Sensor。CMOS Image Sensor與日本數(shù)碼相機在90年代以后的崛起密切相關。雙方相互支持，良性互動。戰(zhàn)后，日本照相機行業(yè)蓬勃發(fā)展，以尼康為代表的日本照相機品牌風靡全世界。90年代以后，日本的照相機企業(yè)和電機企業(yè)陸續(xù)都進入到數(shù)碼相機領域，日本企業(yè)自始至終占據(jù)了全球數(shù)碼相機90%以上的市場份額。豐厚的市場回報給索尼公司更多的研發(fā)動力，CMOS Image Senor的性能的不斷提高，提高了數(shù)碼相機和手機的魅力，創(chuàng)造了更大的市場，是一種標準的良性互動。其中，索尼公司早在70年代就開始CCD的研發(fā)和應用，在這個領域一直不斷的積累和進步。
案例2：汽車用微處理器。1980年，日本汽車產(chǎn)量達到1000萬臺左右，成為全球最大汽車生產(chǎn)國。汽車用微處理器和美國的環(huán)境管制以及70年代的石油危機有密切關系。美國在1970年推出了《1970年大氣凈化修正法》，也就是俗稱的“馬斯基法”(Muskie Act)。該法案對汽車尾氣排放提出了苛刻的減排要求，很多汽車公司都認為不可能實現(xiàn)。美國的一些汽車公司開始委托日本公司開發(fā)控制汽車發(fā)動機噴油和排氣再燃燒的微處理器。東芝公司經(jīng)過5年多努力，在70年代末成功為福特公司研發(fā)成功這種微處理器。之后該技術轉(zhuǎn)用到了日本各汽車公司。日本的瑞薩半導體頑強地活下來，就是因為其主要產(chǎn)品都是車用半導體。
案例3：功率半導體。目前全球功率半導體前十大企業(yè)來自德日美三國。德國的英飛凌最強，遙遙領先。日本企業(yè)在十強中占據(jù)四五席，一般為東芝、三菱電機、富士電機、日立、羅姆。這幾家企業(yè)除了羅姆公司是專門的半導體公司，其他幾家都是“綜合電機”公司，也就是類似德國西門子那樣的多元化公司，英飛凌就是從西門子分出來的企業(yè)。
功率半導體和DRAM等半導體產(chǎn)品的技術路線有很大不同，該領域日本形成了正循環(huán)態(tài)勢。比如東芝公司在1981年就推出了全世界第一臺變頻民用空調(diào)，變頻裝置的核心就是功率半導體。90年代，日本最早在鐵道車輛和新干線車輛導入了IGBT，極大促進了鐵道領域的節(jié)能。
案例4：LED。90年代以后，日本主導了LED相關領域的發(fā)展，主要原因是日本科學家在90年代初期突破了藍色LED技術。三原色當中，藍色發(fā)光LED是最后突破的。2014年，因為在藍色LED上的貢獻，三位日本科學家赤崎勇、天野浩、中村修二獲得諾貝爾物理學獎。中村修二所在的日亞化學是位于日本德島縣的一個小規(guī)?；瘜W企業(yè)，因為LED的發(fā)展，該企業(yè)連續(xù)增長了20年。
案例5：NAND Flash Memory。東芝公司在該領域一直保持強競爭力，最重要的原因是該產(chǎn)品就是東芝發(fā)明的。東芝的舛岡富士雄在1984年左右發(fā)明了NAND Flash Memory，東芝在這方面的技術優(yōu)勢一直到今天。
六、日本半導體產(chǎn)業(yè)能否再現(xiàn)往日輝煌?
進入2023年，日本的東證指數(shù)恢復到了1990年泡沫經(jīng)濟尾聲的高峰。日本東京核心地段的土地價格在2021年就恢復到了1989年最高峰時期的水平。那么，日本的半導體產(chǎn)業(yè)能恢復80年代和90年代的榮光嗎?筆者認為：日本半導體行業(yè)的下滑已經(jīng)停止了，今后大概率會有反彈，但不會再現(xiàn)往日輝煌。
日本半導體行業(yè)停止下滑的最重要原因是國際環(huán)境的變化。在這個大背景下，日本的戰(zhàn)略地位發(fā)生了一些微妙的變化。以美國為首的西方國家對于過分依賴中國臺灣地區(qū)的芯片代工和封裝有比較強的危機感。同時，日本政府抓住機會也推出了一些補助政策，支持臺積電在日本熊本縣設立工廠。2022年，日本成立新的國策半導體公司Rapidus，該公司預計在北海道設立工廠。
不僅日本不會恢復過去的榮光，美國也不會。80年代，半導體產(chǎn)業(yè)基本是美日兩國企業(yè)的天下?，F(xiàn)在，全世界主要國家的企業(yè)都在這個行業(yè)角逐。這個國際的大競爭和大分工在90年代就開始了。例如，在前十大半導體軟件企業(yè)中，美國有四家，英國有兩家，中國有兩家，加拿大有一家，以色列有一家。分別是ARM(英國)，Synopsys(美國)，Cadence Design Systems(美國)，Imagination Technologies(英國)，CEVA(以色列)，SST(美國)，VeriSilicon(中國)，Alphawave(加拿大)，eMemory Technology(中國)，Rambus(美國)。
在全球經(jīng)濟高度專業(yè)化分工的時代，我們平常不認為有半導體產(chǎn)業(yè)的國家，也有半導體行業(yè)的隱形冠軍。比如奧地利這個看似和半導體毫不相干的國家，也有兩家隱形冠軍企業(yè)，IMS納米制造公司(IMS Nanofabrication)和EV集團。IMS公司是多光束掩模寫入器的全球領先企業(yè)。我們都對EUV光刻機津津樂道，但EUV光刻機使用的光刻掩模的制造精度比EUV還要高，是通過電子線來描畫的。IMS的主要競爭對手是東芝公司旗下的Nuflare公司，2016年該公司被英特爾收購。EV集團是全球晶圓鍵合設備市場第一名，晶圓鍵合是一種將硅片鍵合制成芯片的精密工藝。索尼、三星、豪威制造的大多數(shù)CMOS圖像傳感器都要用到EV集團的技術。
日本今后能否在半導體產(chǎn)業(yè)獲得更多影響力，取決于日本半導體全產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)能力，特別是在自己的優(yōu)勢領域能否持續(xù)研發(fā)和外延。比如，佳能和大日本印刷最近幾年在積極研發(fā)納米壓抑技術，2023年10月已正式推出相關設備。如果這個技術獲得成功，比起使用光刻機，制造成本會大幅度下降，就會蠶食ASML的市場份額。
七、對中國半導體產(chǎn)業(yè)的啟示
最近幾年，美國不斷阻擊中國半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。筆者認為，短期中國很痛苦，長期美國可能更痛苦。道理很簡單，中國是最大的半導體市場，美國的圍堵會迫使中國加快半導體全產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)替代，這意味著美國企業(yè)將喪失中國這個巨大市場。
中國可從三個角度考慮今天的應對之策：
短期最重要的事情是穩(wěn)定和美國及其他主要發(fā)達國家的關系。90年代以后，美國已經(jīng)不能獨自構建一個完整的半導體產(chǎn)業(yè)鏈，現(xiàn)在美國拉攏荷蘭和日本，原因就在這里。
中期來講，加快導入海外人才和培養(yǎng)國內(nèi)半導體相關人才最重要。十年之內(nèi)，我們做的大部分工作都是國產(chǎn)替代，很多細分領域都是發(fā)達國家10年前、20年前已經(jīng)實現(xiàn)的技術和產(chǎn)品。
長期來講，如果中國想占據(jù)半導體產(chǎn)業(yè)的主導權，就需要在基礎理論上有所突破，否則很難成為半導體強國。
在今后半導體行業(yè)的發(fā)展中，中國不是沒有優(yōu)勢。筆者認為，目前蓬勃興起的第四次產(chǎn)業(yè)革命對中國的半導體發(fā)展是一個百年一遇的機會。第四次產(chǎn)業(yè)革命在2020年左右拉開帷幕，其中有兩個主要內(nèi)容，也就是DX和GX。DX就是Digital Transformation，全球經(jīng)濟的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，其中最重要的是人工智能。GX就是Green Transformation，全球經(jīng)濟的綠色低碳轉(zhuǎn)型，其中最重要的是從化石能源轉(zhuǎn)到可再生能源。前三次產(chǎn)業(yè)革命都是歐美國家主導的。第四次產(chǎn)業(yè)革命，中國和歐美日站到了同一個起跑線。
在這次產(chǎn)業(yè)革命中，汽車行業(yè)也會迎來一個百年一遇的大變局。汽車會變成一個智能化產(chǎn)品。目前，一個高檔電動汽車需要用到1000個左右的芯片(并不都是高端芯片)和100個左右的傳感器。新能源汽車是半導體產(chǎn)品最大的應用市場，中國的新能源汽車已經(jīng)走到了世界前列。
碳中和時代，光伏、風能等可再生能源的占比會上升，功率半導體會有更多應用場景。目前以碳化硅和氮化鎵為代表的第三代半導體也是各國家爭奪的重要領域。這個領域，中國也處于第一陣營。
回望過去70年，日本半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較順利的時候，都有比較好的應用產(chǎn)業(yè)，兩者是一個互相支持、良性互動的關系。80年代以前，晶體管收音機、電子計算器和電視機為半導體產(chǎn)品提供了巨大應用市場。日本的液晶產(chǎn)業(yè)也是因為電子計算器的應用而積累了初期技術。80年代以后是電腦，90年代以后是個人電腦、數(shù)碼相機和手機。2007年以后，個人電腦和智能手機成為應用半導體產(chǎn)品的兩個最大的產(chǎn)業(yè)，但日本企業(yè)喪失了這兩個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主導權，這直接導致日本半導體產(chǎn)業(yè)復興乏力。
不僅日本，美國半導體產(chǎn)業(yè)也一樣。80年代以前的半導體產(chǎn)品非常昂貴。美國是軍工和科研部門的訂單支撐了半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。90年代以后，英特爾長達30年位居全球半導體產(chǎn)業(yè)首位，這是因為英特爾提供了當時最重要的半導體產(chǎn)品CPU。進入2023年，美國的英偉達公司成為全球市值最大的半導體公司，這是因為該公司的GPU是人工智能時代最重要的半導體產(chǎn)品。更多股票資訊，關注財經(jīng)365！