東亞半導體實力大盤點，日本或成產業復甦瓶頸_風聞
半导体行业观察-半导体行业观察官方账号-专注观察全球半导体最新资讯、技术前沿、发展趋势。2020-03-19 15:25
來源：內容由半導體行業觀察（icbank）編譯自「eetimes.jp」，作者:湯之上隆，謝謝。
時至今日，距東日本大地震已經過去9年，今年（2020年）3月11日世界衞生組織（World Health Organization，縮寫為“WHO”）總幹事譚德塞（Tedros Adhanom Ghebreyesus）就全球範圍內蔓延的“COVID-19”，表示説：“病毒已經發展成全球性流行病（Pandemic）”。
人類到底能否攻克這次危機呢？在各國股價持續暴跌的全球經濟環境下，未來的走勢到底如何呢？在2020年年初，人類完全沒有意識到疫情會發展到如此狀況！真是應了那句“人不知死,、車不知翻”！
但是，我們也不能一直長吁短嘆！筆者的工作就是在今天這樣的危機環境下，分析如何迎接未來全球半導體行業、並呼籲相關人員注意。那麼，閒話少敍，步入正題！
如果把中國大陸、韓國、中國台灣、日本定義為“東亞”的話，那麼東亞特有的優勢產業就太多了。比方説，汽車及其零部件、鋼鐵、液晶電視、液晶面板、電話、智能手機、半導體等。以上內容都彙集在以上這本書裏。
筆者首先在本文中論述上述書籍中提到的“世界範圍內，東亞是半導體生產的中心”；然後，再論述東亞各個地區和國家分別擔任什麼樣的“角色”；最後，論述關於東亞的四個地區的新型肺炎的感染情況，分別採取了什麼對策、面臨什麼樣的境遇。
綜上所述，筆者認為“關於未來的全球半導體生產，日本的肺炎疫情何時結束至關重要”！結論就是——如果日本的疫情長期持續下去的話，日本將會成為全球半導體生產的“瓶頸（Bottle Neck）”！無論怎麼説，筆者都希望疫情儘快結束！
擁有“廠家標準”的東亞半導體生產總額在全球的佔比
如果要分析某個產品在哪個地區生產出來的，有兩個指標：“廠家標準”、“生產國標準”。所謂“廠家標準”指的是即使在多個國家擁有工廠，由總部所在國家統計其產品的生產總額；另一方面，如字面意思，“生產國標準”指的是由所在國統計其產品的生產總額。
如圖1，是按照“廠家標準”來分析各個地區和國家的半導體生產總額的推移表。在分析圖1之前，我們需要注意以下事項。
半導體廠家主要有以下幾種模式：從設計到生產全部由1家公司進行的“垂直統籌型（Integrated Device Manufacturer、IDM）”、僅僅進行設計的Fabless、專注於生產的Foundry等。
IDM的生產總額雖然分散在多個國家和地區，但是由總部所在國家進行統計。另一方面，美國的Broadcom、Qualcomm、NVIDIA、中國的Huawei等Fabless設計的半導體由台灣的TSMC進行生產，但是這些半導體被Fabless所在國家進行統計。因此，圖1並未來考慮到TSMC等Foundry的部分。
下面再次看下圖1，在20世紀80年代中期，日本曾一度超過美國，且持有全球50%以上的份額，在1995年又被美國超越，後來日本的全球份額直線下降，在2017年，減少至7%。
另一方面，除去日本的亞洲半導體市場佔比在2011年以後開始逐步增加，2017年達到38%，包括日本在內的亞洲的全球佔比為45%，勢頭直逼位居TOP1的美國。之所以出現這樣的情況主要原因是Samsung Electronics（以下簡稱為：Samsung）、SK hynix等韓國存儲半導體廠家的貢獻。
東亞是全球半導體制造中心的證據
此處，我們如果要分析東亞的半導體生產規模，就需要“生產國標準”的數據了。但是，令人遺憾的是這些數據很少（至少筆者很難得到這些數據）。
那麼，全球半導體生產設備材料協會（Semiconductor Equipment and Materials International、SEMI）統計的各個國家和地區的半導體前工程生產設備、後工程生產設備的銷售額數據可以作為“各個國家和地區生產了多少半導體”的一個指標。也就是説，半導體是典型的“設備產業”——某種程度上，半導體設備投資和半導體生產之間存在一定的相關關係。
半導體前工程設備市場，由東亞獨霸
圖2是各個地區的半導體前工程的市場總額和佔比。自2002年至雷曼衝擊(Lehman Shock)發生的2008年，日本、美國、韓國、中國台灣之間展開了一場關於半導體TOP1的角逐。後來，2009年-2015年期間，日本落伍，美國、韓國、中國台灣繼續角逐。全球半導體銷售額TOP1的Intel、TOP2的Samsung、TOP3的TSMC之所以積極進行設備投資的原因也在於此。
不過，韓國在2016年之後獲得了飛躍式發展。此外，一直低迷的日本也超過美國開始得以增長！這主要是進入大數據（Big Data）時代，存儲半導體市場開始獲得爆發式增長的緣故！
另一方面，自2012年起，中國大陸的市場開始增加，且在2015年超過日本、美國，成為TOP3,在2018年超過中國台灣，成為TOP2。據預測，在2019年-2020年期間，中國大陸很可能會與TOP1的韓國並駕齊驅。這主要是因為基於中國的國家政策“中國製造2025”，在中國國內開始建設DRAM、NAND型閃存（以下簡稱為“NAND”）的大型工廠的緣故。
照以上趨勢發展下去，TOP1為韓國、TOP2為中國大陸、TOP3為中國台灣、TOP4為日本，前工程市場的地區前位排名都將被東亞佔據！而且，在2002年之前整個東亞的佔比約為45%左右，2004年-2015年佔比為65%-72%，後來佔比持續擴大，據預測在2020年東亞地區佔比為80%。
半導體後工程設備市場，也由東亞獨霸
接下來，我們看一下各個國家和地區的半導體後工程設備市場的推移，在2002年-2009年期間，在日本、美國、中國台灣、韓國之間展開了一場關於TOP1的角逐。（圖3）
2009年以後，日本、美國、韓國的市場佔比呈下滑趨勢，中國大陸的市場佔比持續上升。2013年以後，中國台灣和中國大陸之間展開了關於TOP1的角逐。而且，在2017年，TOP1為中國大陸，TOP2為中國台灣，TOP3為韓國，TOP4為日本，與前工程一樣，東亞的四個地區佔據排名的前位。
關於整個東亞的佔比，2001年為43%，後來佔比急劇增長，2005年達到峯值68%，整個東亞的佔比雖曾一度下滑，但在2007年又再度上升，在2017年達到了72%的佔比。
東亞地區是全球半導體的生產中心
綜上所述，在半導體生產設備市場中，無論是前工程還是後工程，都由東亞地區的四個國家和地區（中國大陸、中國台灣、韓國、日本）獨佔前位。整個東亞地區的半導體生產設備的銷售額也有70%-80%的佔比，因此，從半導體生產設備的觀點來看，可以説東亞地區是生產半導體的中心。
總之，粗略地説，“全球80%的半導體都在東亞生產”——這一時代即將到來！但是，中美之間的高科技戰爭還沒有要收尾的跡象，因此，還無法斷言中國的半導體設備市場能否按照預測的那樣增長下去。此外，進入2020年，又發生了新型肺炎，不可否定的是東亞各個地區的半導體設備投資很可能會放緩。
東亞各地區的“角色”
雖然未來不可測，但是“東亞是全球半導體的生產中心”這一點毫無疑問。那麼，東亞各個地區分別擔任着什麼“角色”呢？簡單彙總一下，如圖4所示。
隨着大數據時代的正式到來，存儲半導體市場獲得爆發式增長，擁有Samsung、SK hynix的韓國成為了存儲半導體的大國。中國台灣的TSMC構築了不可壓倒的Foundry銷售額地位，成為了全球“半導體的基礎設施（Infrastructure）”。被稱為“世界工廠”的中國台灣的鴻海精密工業把主要的生產據點設在了中國大陸，彙集了全球1/3以上的半導體，生產各種電子設備。日本的半導體生產額佔比雖然持續下滑，但是在半導體生產設備、其零部件、設備、半導體材料方面，依然發揮着其優勢。筆者將在下面的文章中詳細敍述。
東亞獨佔存儲半導體市場份額
圖5是各家DRAM企業的銷售額推移、東亞地區的佔比。日本曾經唯一的存儲半導體廠家——爾必達（ELPIDA）在2012年2月出現經營困難，2013年7月被美國的Micron Technology（以下簡稱為：“Micron”）收購，因此，原爾必達廣島工廠生產的DRAM被記入了Micron的名下。
彙集全球DRAM的三家主要廠商的銷售額自2016年（大數據時代正式到來）第一季度開始出現急速增長，2018年第三季度迎來頂峯並開始逐步下滑，但是，卻在2019年的第一度開始觸底反彈。
如上文所述，雖然出現了暴漲暴跌，但是東亞地區（尤其是韓國）的DRAM佔比在2015年以後一直維持在80%前後。
下面我們來看看各家NAND企業的銷售額推移、東亞地區的佔比，如圖圖6。此處，就鎧俠(Kioxia,原東芝存儲半導體)、美國西部數據（Western Digital，WD）而言，把二者的銷售額都算入東亞地區的份額內，也就是説，兩者的NAND都是在日本四日市工廠生產出來的。
在2010年-2011年期間，鎧俠(Kioxia)和Samsung的NAND的銷售額基本持平，但是，後來二者的差距越來越大。
此外，與DRAM一樣，自2016年第一季度~第二季度開始，所有NAND廠家的銷售額都獲得了增長，在2018年第三季度~第四季度前後達到頂峯、並逐步開始下滑。但是，自2019年的第一季度~第二季度以後，所有的NAND廠家的銷售額都出現了恢復的徵兆。
此外，雖然與DRAM一樣，有漲有跌，但是，東亞地區的NAND佔比一直保持在80%前後，從國家來看，韓國的佔比具有壓倒性優勢；從企業來看，Samsung的佔比具有壓倒性優勢。
綜上所述，無論是DRAM還是NAND，東亞地區的存儲半導體佔比基本維持在80%前後，從國家來看，韓國的佔比具有壓倒性優勢；從企業來看，Samsung的佔比具有壓倒性優勢。
被TSMC獨霸的Foundry行業
在邏輯半導體行業，有僅僅設計半導體的Fabless、專注於生產半導體的Foundry。在Foundry行業，中國台灣的TSMC佔有全球50%以上的市場份額。
圖7是Foundry的TOP5的銷售額推移表。看了圖8，讓人不禁聯想“Foundry是不是隻有TSMC一家啊？”，可以説TSMC的銷售額、增長率十分出色！
此外，在Foundry的TOP5中，除了TSMC以外，由TOP3的UMC(中國台灣)、TOP4的Samsung（韓國）、TOP5的SMIC（中國大陸）四家東亞公司佔領。這四家公司佔領全球Foundry銷售額的約70%。也就是説，在Foundry行業，東亞也是世界的中心。
中國彙集了全球35%的半導體
如圖8所示，中國在全球半導體市場的佔比逐年增加，2019年達到了35%。這是因為作為“世界工廠”的鴻海從韓國、日本調配存儲半導體，從中國台灣調配邏輯半導體，然後組裝成PC、智能手機、各種數碼家電、服務器等的緣故。
但是，在中國必須的半導體中，其自身僅能供給約15%。於是，根據“中國製造2025”，目標是要大幅度提高半導體的自給率、在中國國內設立大型的DRAM、NAND工廠。結果就是2019年-2020年導入了堪比韓國的半導體前工程生產設備！
不過，對此懷有“危機感”的美國採取了把即將生產DRAM的JHICC(福建省晉華集成電路有限公司)加入到EL(Entity List)中等行為，試圖阻礙中國半導體產業的發展。因此，中國雖然在逐步成為全球最大的半導體前工程設備市場，然而卻很可能無法生產相應的半導體（目前來看）。
日本的“角色”是什麼？
如1所示，日本曾經佔據全球半導體市場約50%的市場份額，卻在2017年跌至7%，縱觀再全球市場上奮鬥的日本企業也僅有生產NAND的鎧俠（Kioxia）、從事CMOS圖像傳感器的SONY。
但是，即便如此日本在全球半導體市場中依舊扮演着重要的“角色”！這是因為日本企業在半導體生產設備、半導體零部件、設備、各種半導體材料領域依然發揮着重要作用！
大家之所以認識到日本的半導體相關產品是全球半導體發展的“瓶頸（Bottle Neck）”是由於在2019年7月爆發了日韓貿易戰爭。日本政府對韓國限制出口“氟聚酰亞胺”、“EUV光刻膠（EUV Resist）”和“高純度氟化氫”。
其中，高純度氟化氫的影響最大，如果Samsung和SK hynix沒有高純度氟化氫庫存，DRAM、NAND、所有的半導體都有可能無法再生產！
如上文所述，如果沒有日本的產品，有很多產品完全無法生產！就拿生產設備來説，日本有東京電子（TEL）的塗覆顯影機(Coater Developer)、TEL和國際電氣的熱處理設備、SCREEN的批量式&單片式清洗設備、日立高科技的測長SEM等。如圖9。
此外，雖然説是歐洲產的設備，但是設備的零部件中也有數不盡的日本配件、元件。而且，在氟化氫等溶液、晶圓、光刻膠（Resist）等材料方面，日本產品的佔比也是很高的。
總之，日本向韓國、中國台灣、中國大陸、美國提供生產設備、零部件、元件、各種材料，然後韓國才能生產存儲半導體、中國台灣才能生產邏輯半導體，他們生產的半導體又彙集到中國，被組裝稱各種電子設備。
各個地區的的情況
如文章的開頭所述，就疫情 而言，WHO表示：“這是異常全球性的疫情”。但是，每個地區的情況又不盡相同。下面我們來看看東亞四個地區的所面臨的情況，然後在此基礎上預測一下疫情過後東亞（乃至世界）的半導體生產的趨勢。
日本會成為全球半導體生產的“瓶頸（Bottle Neck）”
如果日本國內的疫情照此發展下去的話，很多日本企業的活動都將逐步放緩，最終導致停滯！如果這樣的話，僅就半導體行業而言，日本將很難向各國的半導體設備廠家提供零部件、設備，從而導致無法生產各種設備，而且日本也很可能無法提供各種半導體材料！
也就是説，如果無法充分供應日本產的半導體生產設備、其零部件、元件、各種材料，那麼韓國的存儲半導體工廠的稼動率就會下滑，中國台灣的Foundry可能無法稼動！而且，位於中國大陸的鴻海的組裝工廠也可能無法充分地調配半導體、無法順利地生產各種電子產品，如此陷入惡性循環。總之，對於全球半導體的生產而言，日本很有可能成為 “瓶頸（Bottle Neck）”。
如今全球很多國家可能都處於疫情狀態，未來，全球有可能陷入比雷曼衝擊(Lehman Shock)還要嚴重的情況，不過，人類終有一天會戰勝新型肺炎，迴歸到正常的生活中（筆者深信如此）！當全球從新型肺炎危機（Coronavirus Shock）恢復過來、各種電子設備的需求得以恢復、半導體的絕對量成為不可或缺的時候，如果日本企業的活動還是低迷的話，就很麻煩了。希望日本早日戰勝新型肺炎，早日恢復日本企業的健全的活動。
筆者簡介：
湯之上隆先生 細微加工研究所 所長
1961年生於日本靜岡縣，日本東京大學研究生院（專業：原子核工學）畢業後，進入日立製作所。後來的16年中，先後在中央研究所、半導體事業部、爾必達存儲半導體（外派）、半導體尖端科技（外派）從事半導體細微加工技術的研發。2000年獲取了京都大學的工學博士學位。現在擔任細微加工研究所的所長，從事半導體、電機產業相關企業的顧問、分析師的工作。著作有《日本“半導體”的敗北》（光文社）、《電機、半導體崩潰的教訓》（日本文藝社）、《日本式製造的敗北~ 零式戰鬥機、半導體、電視機》（文春新書）。