全球“芯荒”加剧！日本欲斥25亿推动芯片研发，美国正遭到反噬

3月19日，日本半导体巨头瑞萨电子位于茨城县的那珂工厂发生火灾，部分设备严重受损。受此影响，该工厂300毫米晶圆生产线已进入停产阶段，控制 汽车 行驶的微控制器供应也受到了极大的影响。

据悉，当前日本丰田、日产、本田等 汽车 厂商正忙于评估瑞萨电子火灾对芯片供应造成的影响。数据显示，瑞萨电子在全球 汽车 微控制器芯片市场占据大约30%份额，火灾影响还很有可能波及到欧美 汽车 厂商。

可以说，在全球芯片荒的背景下， 汽车 产业很有可能因日企的火灾事件进一步减产。“缺芯门”愈演愈烈，手机、电脑和 汽车 等企业都想要抢占到更多的芯片资源，可芯片产能的“蛋糕”就那么大，并非每个需求者都能分得一杯羹。

在此背景下，日本欲出手投资芯片业的研发。 据日经新闻3月23日最新消息， 日本经济产业省 （ METI ） 将斥资 420亿日元（约合 人民币 25亿 元 ） ， 为该国的芯片研发提供资金支持。

需要提及的是，自去年9月美国实施芯片新规后，日韩等国企业由于全球芯片供应链受到干扰已经蒙受了较大的损失，而美国本土企业也没有“幸免于难”——2月11日，英特尔、高通和美光等在内的美国芯片制造企业就致信该国总统，要求其提供资金以帮助半导体产业渡过“缺芯”的难关。

据国际 半导体协会（SEMI） 发布的数据显示，2020年美国半导体企业的芯片制造只占市场份额的12%，大部分的芯片生产都依赖于亚洲芯片代工厂。 可以说，在全球芯片供应收紧的情况下，美国提高芯片制造能力已经“迫在眉睫”。

文|林妙琼 题|徐晓冰 图|饶建宁 审|陆烁宜

美、日将联手研发2nm芯片

美、日将联手研发2nm芯片，日美两国将启动次世代芯片(2纳米芯片)的量产研发，力拼在2025年量产，此时间点也与台积电、三星所喊出的2纳米目标一致。美、日将联手研发2nm芯片。

美、日将联手研发2nm芯片1

目前全球能做到2nm工艺的公司没有几家，主要是台积电、Intel及三星，日本公司在设备及材料上竞争力有优势，但先进工艺是其弱点，现在日本要联合美国研发2nm工艺，不依赖台积电，最快2025年量产。

日本与美国合作2nm工艺的消息有段时间了，不过7月29日日本与美国经济领域有高官会面，2nm工艺的合作应该会是其中的重点。

据悉，在2nm工艺研发合作上，日本将在今年内设立次世代半导体制造技术研发中心（暂定名），与美国的国立半导体技术中心NSTC合作，利用后者的设备和人才研发2nm工艺，涉及芯片涉及、制造设备/材料及生产线等3个领域。

这次的研发也不只是学术合作，会招募企业参加，一旦技术可以量产，就会转移给日本国内外的企业，最快会在2025年量产。

对于日美合作2nm并企图绕过台积电一事，此前台积电方面已有回应，台积电称，半导体产业的特性是不管花多少钱、用多少人，都无法模仿的，要经年累月去累积，台积电20年前技术距最先进的技术约2世代，花了20年才超越，这是坚持自主研发的结果。

台积电不会掉以轻心，研发支出会持续增加，台积电3nm制程将会是相当领先，2nm正在发展中，寻找解决方案。

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现在全球最先进的芯片约有9成是由台积电生产，各国想分散风险以确保更稳定的供应，像是日本与美国将在半导体产业进行合作，日经新闻29日报道，日美两国将启动次世代芯片(2纳米芯片)的量产研发，力拼在2025年量产，而此时间点也与台积电、三星所喊出的2纳米目标一致。

报道指出，日美强化供应链合作，日本将在今年新设一个研发据点，其为和美国之间的窗口，并将设置测试产线，值得注意的是，日美也将在本月29日，于华盛顿首度召开外交经济阁僚协议“经济版2+2”，上述2纳米合作将纳入该协议的联合声明。

报道提到，日本将在今年新设次世代半导体制造技术研发中心，并将活用美国国立半导体技术中心的设备和人才，着手进行研发。因美国拥有Nvidia、高通等企业，而在芯片量产不可或缺的.设备、材料上，日本企业包括东京威力科创、Screen Holdgins、信越化学、JSR等拥有很强的竞争力，为日美合作奠下基础。

报道称，全球10纳米以下芯片产能，台湾市占率高达9成，台湾企业也计划在2025年开始生产2纳米芯片，不过日美忧心台海冲突恐升高，两国的目标是即便“台湾有事”，也能确保先进芯片的供应数量。

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据媒体报道，日美两国将通过经济协商，就确保新一代半导体安全来源的共同研究达成协议。7月29日，日本外务大臣林吉正(Yoshimasa Hayashi)和贸易大臣萩生田光一(Koichi Hagiuda)将在华盛顿与美国国务卿布林肯(Antony Blinken)和商务部长雷蒙多(Gina Raimondo)举行第一轮经济“二加二”会谈，预计供应链安全将是一个主要议题。

据悉，日本将于今年年底建立一个联合研发中心“新一代半导体制造技术开发中心(暂定名)”，用于研究2纳米半导体芯片。该中心将包括一条原型生产线，并将于2025年开始量产半导体。建立该中心的协议将列入会议结束后发表的声明中。报道还表示，产业技术综合研究所、理化学研究所、东京大学将是新中心的参与者之一，其他企业也可能被邀请参与。

从产业链来看，美国和日本在半导体领域中有很强的互补性。上世纪80-90年代，日本半导体在美国的打压之下，其半导体制造环节基本从全球半导体制造格局中退出，转而布局上游半导体材料和设备。目前日本在半导体材料和半导体设备领域两大环节拥有优势，特别是半导体材料领域的“垄断”地位。

代表性企业为大硅片（日本信越、Sumco）、掩膜版（日本DNP、Toppan）、光刻胶（日本JSR、东京应化、富士电子材料）、溅射材料（日矿金属、日本东曹、住友化学等）。

美国则在半导体设备业在全球同样处于垄断地位，拥有除光刻机以外几乎所有的设备生产能力，如应用材料。在EDA工具、IP及计算光刻软件等领域，美国处于绝对垄断地位，主要为Cadence、Synopsys、Siemens EDA三大巨头垄断。

整体来看，美国和日本在半导体材料、设备、设计领域占据优势，加之两国“紧密”的政治关系，在先进芯片工艺研发上有先天的优势与基础。在很大程度上，对美国提出“四方芯片联盟”，美日两国有最“坚定”的政治可能和经济基础。

至于为什么急于发展2纳米先进工艺，主要有以下两点：一是芯片是所有高科技产业的“底座”，是综合国力竞争的制高点，加之疫情以来的芯片短缺，让美日进一步认识到半导体制造的重要性；二是东亚晶圆代工实力强劲，规模庞大，除了台积电、三星之外，中国大陆芯片代工发展迅速，比如中芯国际、华虹半导体；三是推动高端产业链本土化回迁，掌控科技竞争主动权。

被经产省列为出口管制的对象为使用于OLED面板制造的氟化聚醯亚胺 ( PI、Polyimide)以及半导体制造过程所不可或缺的光阻剂 (resist)和蚀刻气体(氟化氢)等3项半导体关键材料。目前上述3项产品要出口至南韩时，企业可以一次性向日本 政府 申请多项产品的出口许可，不过自7月4日起上述3项产品输韩时、将不再适用该优惠制度，将改成每件契约(每项产品)皆须进行审查/许可，如此一来，出口许可的申请、审查时间恐费时约90天。

共同通信2日报导，日本 政府 正进行评估、有意扩大对南韩的出口管制措施，计划将列为管制的品项数量自现行的3项进行扩大，而可转用于军事用途的电子零件、相关材料可能将成为追加的对象。

报导指出，因关于二战强制征工问题、南韩端迟迟未针对日本 政府 的要求做出具体回应，因此日本 政府 计划藉由采取更为强硬的措施、迫使南韩当局有所表示。只不过若真扩大出口管制的话、势将引起南韩端的强大反d，恐让双方关系进一步恶化，因此日本 政府 内部也有应「谨慎应对」的声音。

关于二战时的强制征工问题，日本 政府 要求南韩 政府 应基于1965年日韩建交时签订的「日韩请求权协定」设置仲裁委员会，只不过南韩 政府 迄今仍未就解决上述问题一事做出任何具体回应。

韩媒朝鲜日报日文版2日报导，在材料产业上、日本是全球最强国，日本于上述3项半导体关键材料的全球市占率达70-90%，而管制出口，势将冲击南韩的半导体、面板产业。2019年1-5月期间，三星电子、SK 海力士 (SK Hynix )等韩企从海外进口的半导体材料中、日本制材料比重达43.9%(蚀刻气体)～93.7%(氟化聚醯亚胺)，其中日本制氟化聚醯亚胺品质超优，是生产三星新机种「Galaxy Fold」搭载的可折叠式OLED面板所不可或缺的材料。

报导指出，若因日本祭出的出口管制、导致韩企无法取得上述3项半导体关键材料的话，三星等南韩半导体大厂能够坚持的时间仅有3-4个月。据报导，三星、SK Hynix等半导体厂目前已确保的3项材料库存量仅约1个月左右，若包含3个月份的DRAM等完成品库存，韩半导体厂能坚持的时间为3-4个月。

全球DRAM、NAND芯片又会加价了吗?!

在日韩的这种纠纷下，影响最大的应该就是存储芯片了。NAND Flash 及DRAM 市场真系「一波未平一波又起」，在上月15 日全球第二大储存记忆体制造商Toshiba 发生的停电事故仍未解决，在7 月1 日日本 政府 突然宣布将对韩国执行经济制裁，限制日本半导体材料、OLED 显示面板材料出口韩国，并于7 月4 日起正式施行，是次日本执行的经济制裁对于Samsung、SK-Hynix 两大韩国半导体厂商在NAND Flash 及DRAM 生产不免会受到影响。

日本限制出口韩国的材料主要有三大品类，分别是电视和手机OLED 面板上使用的Fluorine Polyimide 氟聚酰亚胺、半导体制造中使用的Resist 光刻胶及Eatching Gas 高纯度氟化氢。据了解，日本当前基本上已垄断全球的氟聚酰亚胺、氟化氢材料市场，分别占全球份额的90%、70% 之多。

除了Samsung 及LG 制作电视、智能手机的材料会受影响之外，Resist 光刻胶及Eatching Gas 高纯度氟化氢更会在半导体制造中大量使用，光阻层材料基本上是用于集成电路和芯片制造，这种材料是用来将电路的构造转移到半导体基底。

半导体和显示面板正正是韩国的两大高 科技 支柱产业，日本对韩国执行经济制裁无疑对韩国的经济造成重创，首当其冲的将会是Samsung、LG、 SK-Hynix 等巨头，至于Apple、Google、 SONY、华为、OPPO、vivo 等等相关客户亦将会遭受影响。

据《日本经济新闻》介绍，韩国企业在储存半导体方面具备很强的优势，在DRAM 领域拥有全球7 成的市场份额，NAND Flash 则拥有5 成的份额，DRAM 及NAND Flash 产品都会搭载到智能手机、电视、个人电脑等电子设备上。

不过在双方解决问题之前，韩国公司面临的问题就是如果没有日本厂商的半导体材料，生产可能就会受到影响，目前消息称SK-Hynix 表态其库存不足三个月，未来如果无法获得充足的材料供应将会停产，Samsung 则表示目前尚未发表报告，正在评估影响。

若果韩国半导体出货延迟的话，预期全球的DRAM 及NAND Flash 市场又会受到冲击了。

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