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去年5月臺積電宣布斥資120億美元在美國建設并運營一座先進晶圓廠。有消息稱當時日本也曾邀請臺積電在日本建設晶圓廠，但c調查評估后，發(fā)現(xiàn)日本并不具備優(yōu)勢，因而沒有答應日本的請求。
這一形勢在近期似乎發(fā)生改變，日經(jīng)亞洲獲悉，臺積電正在決定最早于2023年，將其在日本的首家芯片工廠投入運營。該工廠預計將主要用于為臺積電最大的日本客戶索尼制造圖像傳感器。日經(jīng)新聞獲悉，臺積電對合作持開放態(tài)度，這將使索尼在運營工廠和與日本政府談判方面擁有更多發(fā)言權。但目前此事并無定論，臺積電仍在考慮當中。
日前，針對臺積電赴日建廠的可行性相關問題，日本半導體行業(yè)研究專家湯之上隆作了分析。
以下為編譯全文：《臺積電“在日本建設新工廠”沒有合理理由……如果牽涉到經(jīng)產(chǎn)省就會失敗》
01 經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省引進TSMC
經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省試圖在日本引進世界最大的半導體代工廠臺積電（TSMC）的動向有兩個：一個是后期工程研究開發(fā)中心，另一個是TSMC與索尼合作建立新工廠。本文將驗證后者新工廠的可行性。在此之前，先簡單提一下前者的研發(fā)中心。
經(jīng)產(chǎn)省為推進“后5G信息通訊系統(tǒng)基礎強化研究開發(fā)事業(yè)”，由NEDO（國立研究開發(fā)法人新能源產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構）征集了“研究開發(fā)項目②尖端半導體制造技術開發(fā)（支援）“相關實施者，并對其開發(fā)主題之一“高性能計算用實際安裝技術“選定了“TSMC日本3DIC研究開發(fā)中心株式會社”。經(jīng)產(chǎn)省于5月31日公開了該研究開發(fā)概要，并表示將有20家日本企業(yè)與“TSMC日本3DIC研究開發(fā)中心株式會社”合作。
對此，《日本經(jīng)濟新聞》6月16日在題為《半導體復興，以“后期工程“為開端，邀請伊維登等TSMC》的報道中稱，TSMC將進軍日本，與日本20家材料和裝置企業(yè)共同開發(fā)積累半導體的“3DIC”，這將成為日本在半導體制造中復活的跳板。
但據(jù)筆者調查的結果，截至6月28日，“TSMC日本3DIC研究開發(fā)中心株式會社“的組織及具體的研究主題和里程碑尚未確定，經(jīng)產(chǎn)省公開，日經(jīng)新聞報道的上述20家合作企業(yè)也未確定。因為，經(jīng)產(chǎn)省和《日經(jīng)新聞》都認為，這嚴重誤導了日本的輿論。
那么，另一個動向——TSMC和索尼合作的新工廠真的能實現(xiàn)嗎？這是一家規(guī)模達1萬億日元的新工廠，其沖擊力遠不如研發(fā)中心。因此，筆者認為，僅憑“勇往直前”是遠遠不夠的。
02 TSMC與索尼合資的1萬億日元規(guī)模的新工廠
進行這一報道的是5月26日的工業(yè)日報。該報道的題目是《索尼TSMC合作構想熊本市1萬億日元新工廠》。
以下摘錄一部分：
由經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省主導，索尼集團與世界最大的半導體受托制造公司中國臺灣積體電路制造公司(TSMC)合作，在熊本縣建設半導體工廠的構想浮出水面。經(jīng)產(chǎn)省作為中介角色，將推進相關人員的調整。以前期工程為中心，預計總投資額在1萬億日元以上。但是，為了申辦成功，大幅度擴充與歐美相比遜色的補助金等支援政策是必不可少的。全國半導體供應鏈（供應網(wǎng)）重建的認真程度受到質疑。
在構想上，兩家公司有望在2021年內(nèi)成立半導體制造合作公司。以TSMC為主體，索尼及以外的日本企業(yè)也有出資參與其中的可能性。
前期工程工廠將建在位于熊本縣菊陽町的索尼G圖像傳感器工廠附近。據(jù)悉，該公司將生產(chǎn)用于汽車、產(chǎn)業(yè)機械、家電等的線路寬度達20nm-40nm的中間端產(chǎn)品， 這是國內(nèi)首次出現(xiàn)線寬不足40nm的工廠。對于投資分擔問題，索尼G圖像傳感器工廠將負責土地和建筑物的補貼，TSMC將負責制造過程，熊本縣還將新設成套設備等后期工程工廠。
03 TSMC與索尼的反應
截至6月28日，“TSMC Japan 3DIC研究開發(fā)中心株式會社“幾乎沒有任何決定，但至少TSMC在2月9日的新聞發(fā)布“TSMC Board of Directors Meeting Resolutions“中發(fā)表了如下內(nèi)容：
"Approved the establishment of a wholly - owned subsidiary in Japan to expand our 3 DIC material research , with a paid - in capital of not more than ￥ 18 . 6 billion ( approximately US $ 186 million ) ."“資本金在186億日元（約1億8600萬美元）以下，為了擴大3DIC材料研究，批準了在日本設立完整子公司。”
而且真正的新公司“TSMC Japan 3DIC研究開發(fā)中心株式會社”正在法人注冊。但對于與索尼合作的1萬億日元工廠，我搜遍了臺積電的網(wǎng)站，沒有發(fā)現(xiàn)官方公告。另外，索尼集團總裁兼總經(jīng)理吉田憲一郎就《日刊工業(yè)新聞》報道的“在經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省的主導下，索尼G和TSMC合作在熊本縣建設半導體工廠的構想”表示：“不予發(fā)表評論”，“CMOS傳感器使用的邏輯半導體大部分是來自Foundry的采購“，“對于本公司來說，邏輯半導體是比較穩(wěn)定的。”
日刊工業(yè)新聞對TSMC和索尼合作的新工廠持有相當確信的態(tài)度，但當事者TSMC和索尼卻沒有發(fā)表明確的態(tài)度。因此，我們應該換個角度考慮一下，即TSMC和索尼合資的1萬億日元規(guī)模的新工廠是否具有現(xiàn)實性。
04 預算和技術人員是個大問題
首先，從1萬億日元的規(guī)模來看，該邏輯半導體工廠擁有每月生產(chǎn)10萬片級別12英寸晶圓的giga fab（超大晶圓廠）。因此，問題出在確保預算和技術人員上。據(jù)《日刊工業(yè)新聞》報道，土地和建筑物，即半導體工廠的建設由索尼方面承擔。
那么引入該工廠的各種制造裝置的費用該由誰來承擔呢？費用預計至少會達到5000億日元以上，但該預算的出處不明。難道經(jīng)產(chǎn)省要從稅金中支出嗎？
其次，臺積電負責的工藝技術人員存在很大的問題。由于日本的邏輯半導體未能從65nm提高到45nm，因此，日本沒有掌握這種細微化水平的技術人員（圖1）。因此，索尼將與 CMOS 傳感器相關的所有邏輯半導體的生產(chǎn)外包給臺積電。
綜上所述，這家新廠的制程技術要完全依賴臺積電。而且，如果是1萬億日元規(guī)模的giga fab，最少也需要數(shù)百名工藝技術人員。包括運營在內(nèi)，需要1000名規(guī)模的員工。
目
前，TSMC正在批量生產(chǎn)世界最尖端的5nm芯片，并已開始批量生產(chǎn)3nm芯片的風險生產(chǎn)。接著，2nm裝置和材料的選定工作也將全面展開。為了應對這些情況，TSMC將在今年內(nèi)招募9000名技術人員（3月5日《日經(jīng)新聞》）。
臺積電有 51,297 名員工（截至 2019 年），但將一次增加約 20% 的員工人數(shù)。關于這一點，據(jù)說是相當苦戰(zhàn)的。這樣的臺積電能負擔得起向日本派遣數(shù)百名工程師嗎？相反，如果日本有數(shù)百名優(yōu)秀的邏輯半導體工程師，臺積電總部會不會愿意錄用呢?
05 TSMC在日本建廠沒有合理的根據(jù)
圖 2示出了 TSMC在各地區(qū)的銷售額比率的變化。自 2020 年 9 月 15 日以來，由于美國的制裁，TSMC 停止向中國華為發(fā)貨。結果，在TSMC中，中國的銷售額比率大幅減少。
相反，蘋果、高通、博通、AMD等擁有眾多頂級顧客的美國銷售額比率卻上升到了70%左右。但是美國引進TSMC后，在亞利桑那州建設了邏輯半導體基金，卻出現(xiàn)了“建設費貴6倍，人工費貴30%”“的抱怨（2月24日版新聞）。
那么日本呢？日本占TSMC銷售額的份額最多為 4%。這 4% 包括連接到索尼 CMOS 傳感器的所有邏輯半導體，以及豐田、日產(chǎn)和本田等汽車制造商的40nm 或更高工藝的所有車載半導體。
在銷售額占比僅為 4% 的日本，臺積電派遣數(shù)百名工程師運營 1 萬億日元的千兆工廠，并沒有合理的理由。因此，筆者認為，臺積電與索尼合資的新廠是不現(xiàn)實的。那么，《日刊工業(yè)新聞》為何報道如此確信的新聞呢？
06 經(jīng)產(chǎn)省的“畫餅“
經(jīng)產(chǎn)省6月4日宣布，已制定“半導體、數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略”“。半導體產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略第一是“共同開發(fā)尖端半導體制造技術，確保生產(chǎn)能”。上述網(wǎng)站有4個附件，第二個“關于半導體、數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略（要點）““有以下記載：
< 3.半導體領域中的目標方向性
（1）確保國家所需的半導體生產(chǎn)、供給能力
尖端邏輯半導體是控制社會所有電子系統(tǒng)、支撐數(shù)據(jù)驅動型經(jīng)濟的基礎設備，作為所謂的“產(chǎn)業(yè)的大腦“非常重要，但它們是日本缺失的部分之一。為了強化經(jīng)濟安保上的戰(zhàn)略自律性，通過與海外委托加工建立合作工廠等，確保國內(nèi)制造基礎，進一步推進下一代制造技術的國產(chǎn)化。
接著在第三個附件“半導體•數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略（概要）“的第6頁中寫道:“推進與海外尖端企業(yè)共同開發(fā)。同時，為了尖端邏輯半導體的量產(chǎn)化，將謀求Foundry（代工廠）的國內(nèi)立足之地。”
此外，在第四份附件《半導體戰(zhàn)略（概要）》第38頁，“就日本失去的先進半導體產(chǎn)能（40納米以下），與海外代工廠合作，建立新的代工廠。”
由此可見，經(jīng)產(chǎn)省的構想是，吸引海外晶圓制造商，在日本建立一個40nm或更高工藝的先進邏輯半導體工廠，即TSMC和索尼合資的1萬億日元規(guī)模的新工廠，雖然不知道是怎樣的經(jīng)過，但其內(nèi)容應該是由日刊工業(yè)新聞報道的吧。
但筆者認為，如果不能確保新工廠引進的制造裝置預算（最少5000億日元）和數(shù)百名技術人員（包括1000人的操作人員規(guī)模），就只不過是經(jīng)產(chǎn)省的“畫餅充饑”。
07 歷史上經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省出來的時候就出局了
筆者于6月1日在眾議院舉行的“科學技術革新推進特別委員會”上，作為半導體專家邀請了證人，就“回顧日本半導體產(chǎn)業(yè)的過去、反省分析、思考未來政策”的主題進行了15分鐘的意見陳述（情況發(fā)布在YouTube上）。
如果只從“回顧過去”來看，日本半導體產(chǎn)業(yè)的世界占有率到1980年中旬達到了50%的高峰，之后像走下坡路一樣下滑（如下圖）。期間，為了阻止市場占有率的下降，日本主要由經(jīng)產(chǎn)省主導，成立了許多國家項目和財團，并成立了爾必達存儲器和瑞薩電子等合作公司。
但無論如何也無法阻止占有率下降，2010年為20%，2020年跌破10%。也就是說，經(jīng)產(chǎn)省主導的半導體政策全部以失敗告終。筆者以這一結果為基礎，斷然拒絕說：“從歷史上看，經(jīng)產(chǎn)省出臺后立即退出。”
順便說一下，2021年由經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省牽頭，將臺積電吸引到日本的兩場運動若按此前的歷史發(fā)展下去，結果將是悲觀的。作為一個局外人，我別無選擇，只能希望這不會發(fā)生。
據(jù)報道，TSMC在7月15日舉行的結算發(fā)表會上，對有關日本新工廠建設的具體問題解釋說：“目前不排除任何問題，本公司在日本正在進行有關芯片工廠的代理程序。”不過筆者仍然認為，臺積電推進盡職調查會得出不會涉足日本新廠的結論。其理由正如本文所述，找不到與日本新工廠相關的合理依據(jù)。
來源：內(nèi)容由芯世相（ID：xinpianlaosiji）編譯自「biz-journal」
作者：湯之上隆
