“美日芯片同盟”剑指2nm,美半导体朋友圈再缩小

“美日芯片同盟”剑指2nm,美半导体朋友圈再缩小,第1张

电子发烧友网报道(文/吴子鹏)对于美国半导体的“圈子文化”,电子发烧友网曾经有过专门报道,在题为《美国大搞IC圈子文化,多个联盟先后成立,中国芯要警惕这个问题》文章中,笔者着重分析了美国组建各个半导体联盟的目的,并点出了在美国这些联盟中,各成员之间的心并不齐。借用著名电影《无间道》里面的经典台词,那就是:有“内鬼”。

近日,日媒报道称,美国打算和日本两国组建一个“美日芯片同盟”,将此描述为“最安全”的技术同盟。这个联盟有两个主要目的:一是美日联手攻克先进制造工艺2nm研发和量产,摆脱全球芯片先进制造工艺对韩国和中国台湾的依赖;二是美日联盟将打造一个近乎封闭的半导体供应链,杜绝核心关键技术外泄到中国大陆。

这个新联盟的出现无疑印证了笔者此前的推论,在美国建立的所谓“美国半导体联盟SIAC”、“Chip 4联盟”和“Mitre Engenuity联盟”中,包括台积电、三星和欧洲一众IDM厂商,这些公司定然是出工不出力的。回过头来,或者是厂商自己,或者是当地政府又会继续搞自己的技术研究,因为部分政府和企业并不想完全被美国拿捏住。

但我们需要注意到的是,根据相关报道,此次的“美日芯片同盟”是由日本方面发起的,美国虽然可能是最大受益方,但这一次却是受邀方,那么这个新的联盟和新的发起方式会起到不一样的效果吗?

在全面解读“美日芯片同盟”之前,我们说一个结论,这个联盟的出现让此前的Chip 4联盟成了一个笑话,因为这明显是一个“自己人”掉转q头打“自己人”的行为,必然让韩国和中国台湾非常不爽。

那么从另一个方面来说,日本此举算是完全投美国所好,帮助美国完善目前处于第二梯队水平的芯片制造环节。

根据日媒的报道,日本政府之所以主动出击迎合美国政府,一个重要的原因是台积电对于芯片制造技术的管理和保密非常严格,不会在中国台湾岛以外的地方建立尖端工艺的晶圆代工厂。虽然台积电美国工厂规划的工艺是5nm,但这个工厂的进度非常缓慢,预计将会在2024年才会出第一批量产产品,从规划到量产跨越了4年多,这和台湾岛内5nm工厂小于18个月的建设速度完全不可同日而语,以台积电的速度,2025年该公司预计将开始量产2nm,因此美国5nm工厂也差不多满足了工艺至少落后两代的要求。

并且,日媒的评估更为悲观,认为台积电在美国和日本的工厂仍然将会是以10-20nm工艺为主流,这让美日领先的半导体厂商依然要对台积电在台湾岛的先进晶圆代工厂非常依赖。

按照当前的规划,“美日芯片同盟”不仅要攻克2nm的研发和制造,还会建立一个非常安全的供应链体系,在这方面,日本政府手里算是带着诱人筹码的。我们都知道日本在半导体材料和设备方面拥有不俗的实力,尤其是前者。

比如在硅片供应上,根据相关机构截止到2020年9月份的统计数据,日本信越化学在全球硅晶圆制造市场的份额高达29.4%,稳居第一,第二名同样是日本企业,日本胜高(SUMCO)的市场份额为21.9%。虽然环球晶圆在收购Siltronic AG之后超越了胜高,但并不影响日本厂商在硅晶圆制造市场过半的市占比。

而在半导体材料的光刻胶方面,日本JSR、东京应化是唯二两家能够量产所有主流类型光刻胶产品的公司,包括EUV光刻胶。

在半导体设备方面,日本拥有东京电子(TEL)、爱德万测试(Advantest)、SCREEN、KOKUSAI ELECTRIC、日立高新 科技 等众多全球领先厂商。统计数据显示,日本半导体设备厂商大约提供了全球37%的半导体设备,影响力可以说仅次于美国。

根据报道,此次“美日芯片同盟”的筹建,日本方面包括东京电子、佳能和国立先进工业科学技术研究所等企业和组织都有很大的可能参与其中。而美国方面,除了一些半导体设备厂商,IBM和英特尔预计将参与其中。

再算上美国对ASML的影响力,可以说“美日芯片同盟”要设备有设备,要材料有材料,唯独缺的就是技术,如果能够如愿攻克2nm,那么美国在全球半导体市场的影响力将进一步增强。

为什么说美国会欣然接受日本的邀约呢?一项数据表明,美国在过去几年里,对台积电的依赖越来越严重,这是美政府不想看到的,想要极力挽回这样的局面,一切可能的方法都会尝试。

这并非是空口无凭的猜测,而是有真实的数据作为支撑。先看美国自己的官方数据,根据美国半导体行业协会(SIA)的数据统计,2021年美国半导体公司的全球市场依然稳居第一,份额占比达到46%,但过去8年间,美国半导体制造占全球的份额下降了10%以上。

而我们看一下台积电的财报数据,2021年,美国是台积电最大的市场,贡献1.01万亿新台币,同比增长24%,占营收比重为64%。其中,苹果公司作为台积电最大客户,一家就贡献了4054亿新台币,同比增长20.4%,占比总营收从25%提升至26%。

而从全球晶圆代工市场格局来看,截止到2021年Q3的统计数据显示,目前在全球晶圆代工市场,台积电依然占据着过半的市场份额,占比达到53.1%。

台积电不在岛外建尖端晶圆厂的行为,以及张忠谋多次强调台湾岛外无法复刻台积电成功的言论让美政府定然非常不爽,只要有一丝机会能够取而代之,都会去尝试。

笔者曾在《美国大搞IC圈子文化,多个联盟先后成立,中国芯要警惕这个问题》这篇文章中讲过,美国此前组建的“美国半导体联盟SIAC”、“Chip 4联盟”和“Mitre Engenuity联盟”都有bug,盟友之间有太多的芥蒂和心眼,绝非是铁板一块。

我们看,“Chip 4联盟”把之前SIAC联盟中的欧盟和英国给踢掉了。因为,美国看到了欧盟的“二心”,欧盟出台《芯片法案》的核心意图是提升欧盟自身的芯片产业实力,包括确立欧洲在更小、更快、更节能的芯片方面的研究和技术领先地位;加强欧洲在先进芯片设计、制造和封装方面的创新能力;以及建立合适的政策框架,确保欧洲在2030年前大幅提升芯片产能等等。

已经成为既定事实的台积电就够美国烦恼的了,欧盟还要来添乱,说明其心必异。

而让美国政府更加难堪的是,“Chip 4联盟”中的韩国到现在都还在洽谈中,多家韩国媒体报道称,韩国政府和企业很难接受这一提议。

“Chip 4联盟”的另一方就是中国台湾,也就是台积电的大本营。“Chip 4联盟”的出发点是确保美国半导体制造技术拥有全球领先地位,这是要割台积电的肉而肥美国本土半导体制造,台积电会鼎力支持?美政府自己估计都不信。

虽然这些联盟成员肯定都会帮着美国对中国大陆进行技术外泄的封锁,但并不能让美国达到自己半导体从设计到制造全面领先的目的。

笔者赞同很多业者的说法,就剩下美日双边的技术同盟最有可能顺利地开展下去,虽然不一定能够达成目标,但是双方构建安全供应链体系的目标较为一致,算是趣味相投,且彼此都是有利可图。

日本自己就能生产,当然不担心了。

高端光刻机被称为世界上最精密的仪器,零部件数量达数万甚至十几万个,供应商几百家,最贵报价数亿美元一台,堪称现代光学工业之花,制造难度非常大。

现在全世界只有少数几家公司能够制造,主要以荷兰ASML、日本Nikon和日本Canon三大品牌为主。从市场占有率来讲,ASML占据80%以上,在EUV极紫外光领域,ASML是独家生产者。

另一方面,美国现在占到零部件供应链的25%,就拥有了非常大的话语权;日本不仅在零部件供应链之中,而且还是欧美同盟中的一员,没有面临制裁的风险。

即使如此,日本企业从早期一统芯片和光刻机天下,到现在逐步没落,要看美国和ASML脸色行事,也是另一番苦恼。

日本并不会面临芯片和光刻机的问题。从目前来看,逼急了,世界上只有美国、中国和日本有能力建设芯片自主技术和自主产业链,这其中当然也包括光刻机。但是,因为美国可以轻松控制日本,所以并不存在芯片和光刻机的问题。从世界范围内来看,能够挑战美国地位的只有中国、俄罗斯,而从经济上挑战美国地位的只有中国,因此美国才会选择在各个方面掣肘中国。

从光刻度这一领域来看,它是一个费力不讨好的事情,因此,国际上很多大 科技 公司并未染指这个产品。一是它需求比较小,市场规模也不大,二是它需要大量超级技术,整个零部件产业链比较复杂。所以包括美国著名 科技 公司、日本著名 科技 公司以及中国 科技 公司此前并未染指这一领域。要不是中国早已意识到光刻机可能会面临卡脖子,中国也不会有光刻机产品。其实,世界上有一家ASML光刻机企业完全就够了。

假设日后有一天,美国想要打压日本、韩国或欧洲国家的芯片市场,也不一定会通过光刻机来打压,完全有其他不同的手段。原因就是美国高 科技 体量几乎是欧洲、日韩各国的总和。当然,本身光刻机技术本身就是欧洲公司,有一定的美国技术。

从目前世界格局来看,欧美再怎么打,他们始终是一家人,无论文化背景还是经济联系,中国只能寻求与欧美世界保持良好的经济关系,永远不要期待着欧美世界能够跟中国实现文化理念上的认同。而中日韩东南亚又是另外一个文化背景,虽然近100年来,出现很多关系困境,但终究是文化的根源和人种根源是一致的,未来能够团结在一起,就是非常好的情况。

虽然现阶段顶尖的光刻机生产制造企业在荷兰,可是我觉得这不意味着荷兰把握着全部重要零部件,实际上日本在芯片和光刻机行业依然占据十足的份量, 尤其是在原料层面,在全部半导体材料行业的19种重要原材料中,有14种日本的生产能力是占了全世界50%之上的,换句话说假如缺乏日本生产制造的重要原料,荷兰的顶尖光刻机也难以造出 ,例如去年的光刻机事件,日本即便芯片半导体技术再牛,一旦被日本卡死重要原材料就麻烦了。

日本的半导体技术在多年前也是很厉害的,可是之后由于美国的施压,也有韩国三星的兴起,因此日本的半导体技术落在了后边,但是瘦死的骆驼比马大,日本依然有着一定的芯片制造能力,并且归功于贴近垄断性的重要原料,因此日本分毫不担忧缺少芯片和光刻机生产制造的难题,掏钱买便是了,终究三星和其他半导体企业也十分担心日本断供。

包含中国的中芯,虽然尽量避免了对美国技术的依靠,可是在半导体器件层面,依然十分依靠日本,许多原料都从日本进口的,一旦日本不出口了,也是会遭遇十分多的不便。但是依照现阶段的发展趋势,我国的芯片制造能力跨越日本并不是问题,对于原料供货,这实际上便是一个现代化职责分工的难题,终究一个国家不太可能彻底把握全部的供应链管理。

【日本怎么从来不担心光刻机的问题,要知道荷兰ASML几乎是垄断式的】

世界有数的光刻机企业中,我们除了知道ASML之外,还有尼康,佳能,欧泰克,上海微电子装备等等,这里尼康和佳能就是日本企业。

确实尼康在很长一段时间内可以说是光刻机的霸主,但是因为ASML和台积电合作浸润式DUV的光刻机,将尼康佳能给超越。

尼康,在“干式微影技术”在“浸入式光刻技术”已经成为光刻机主流的时候,它却依然固守自己的技术,拥抱“干式微影技术”。

可以说,它还放弃了和台积电合作,这给ASML带来了机会,尼康光刻机已经越来越不能满足当下对于光刻机的需求,台积电英特尔在一批企业转投到ASML的怀抱,在尼康的固步自封中,ASML迅速发展,一举夺得了光刻机霸主地位。

ASML的成功之路——

1.一方面积极的收购一些重要企业,比如美国Cymer等,另外一方面不断的使用国际最先进的技术,德国,荷兰等等全世界最新进的技术都会被ASML使用。

2.非常聪明的将台积电,英特尔,三星等等企业作为自己的股东。这一种政策,能够获得更多的技术和资金的支持。

3.从来不固步自封,开放创新式的发展,让ASML能够立即获得各大企业的认同,成功的开启自己的霸主之业。

当然,我们也知道,虽然说你看尼康,佳能没有了当年的雄风。但是对于日本半导体来说,光刻机已经能够满足它们需求,因此它们并不需要去进口ASML,甚至于如果进口的话,这不是承认自己的失败吗?

日本肯定不用担心,一方面美,日同(lang)盟(bei),另一方面,第一次电子产业转移是送美国到日本,日本尼康,佳能其实是DUV(453nm—193nm光源)时代的霸主。

在芯片28nm制程之前的时代,尼康,佳能的光刻机才是行业内最大的玩家。

目前来说,日本在28nm,22nm光刻机领域仍然非常强横。在2010年之后,才真正是荷兰的ASML的霸主地位。

大部分人可能觉得,这又不是7nm,5nm,没有多少先进的技术。

但是在一些逻辑芯片,存储器,14nm以上的制程工艺,还是大量的应用工艺。

例如日本东芝仍然是全球存储的主要供应商。

佳能1970年制造的第一台光刻机

在芯片领域,日本通过多年的发展,尤其是在CIS芯片,各类传感器应用的芯片,MEMS芯片领域,具有很强的实力。

我们常说的晶圆的应用,并不单单的应用在CPU方面,还有逻辑芯片,存储器,闪存这价格领域。

日本的传感器,其实就是属于CIS集成电路的一种高端应用。

大部分熟悉手机摄像头的朋友都知道,目前全球高端摄像头的芯片多数来自于日本的索尼。同时日本还有不少做各类传感器的企业,也都是依托于这一类芯片的应用。

美国对日本发动的“芯片战争”,让日本彻底沦为美国的小弟

日本其实是经受过一次美国发起的芯片战争的。

1963年,日本电气公司(NEC)自美国仙童半导体获得planar technology的授权,开始了日本半导体技术研究。

1976年,在日本产经省的主导下,日本的多个大企业参与其中,NEC、三菱、京都电气,东芝共同成立了——“VLSI 技术研究所”。主力向DRAM攻坚,那个时候半导体,还主要是存储器应用天下。在日本的冲击下,DRAM市场价格下降了一倍。英特尔不得不转型,向微处理(CPU)市场冒进的拓展。

1978年,英特尔就是在日本的打压,真的是无可奈何了,好不容易开发出了i8086,第一款微处理器原型。

本身日本的芯片工艺,确实要超过美国,欧洲。美国怎么可能放任这么发展下去,然后就开始针对日本的针对性打击!

1985年,日本DRAM坐拥全球80%市场。(那个时候,晶圆并不是主要是用来做DRAM,不是用来做CPU)。

1985年,美国半导体产业协会开始向美国商务部投诉日本半导体产业不正当竞争,启用了WTO里面的301反倾销条款。(美国惯用的伎俩)

1985年,美国和日本在经济上签订了《广场协议》,广场协定是一个美元,对日元的战争。直接让日元大幅度贬值。

大量的日本优质资产,被美国资本收购!

同时美国要求美国半导体在日本的市场提升到20%-30%,防止出现倾销的情况。在明争暗斗了几年之后,美国强硬的要求日本签订,《日美半导体保障协定》,开放日本半导体产业的知识产权、专利。1991年,日本的统计口径美国已经占到22%,但是美国仍旧认为是20%以下,美国再次强迫日本签订了第二次半导体协议。(引自:35年前美国对日本发动芯片战争,日本坐拥全球80%市场却惨败,半导体设备资讯站)

所有在美国对日本芯片战争奏效之后,日本彻底服软了。

日本商业市场,还在想网高端走:软银收购ARM

如今手机市场,以及各类移动电子设备,基本都是基于ARM的架构开发的芯片。ARM原本是英国的芯片企业,软银出资310亿美金收购了ARM。

这应该算是日本仍然把持着芯片领域的一个高峰吧。

综合来说:在芯片市场,真正玩家,只有美国,日本,未来一定会有中国。

为什么日本不担心芯片和光刻机的问题?因为日本自己可以制造,其次,没有对美国构成威胁。

事实上,目前全球可以制造光刻机的国家只有三个:荷兰、中国和日本。

荷兰ASML是全球最大的光刻机厂商,在EUV光刻机领域处于垄断地位。ASML一台EUV光刻机售价1.2亿美元,有10万个零配件,大部分零配件需要从美国、日本、德国进口。

中国也可以制造光刻机,上海微电子是中国唯一的光刻机厂商,目前可以制造90nm光刻机,24nm也在路上,与ASML相比还有很大差距。

日本的尼康和佳能也可以制造光刻机。事实上,在2007年以前,尼康和佳能才是全球光刻机市场的霸主,但是后来被ASML击败。目前,日本光刻机把持着中端市场,高端市场只有ASML一家。

此外,日本半导体对美国不构成威胁。美国早在上世纪80年代就对日本“下手”了,曾经一度独霸全球的日本半导体被美国一举击败,最后只剩下半导体上游产业把持在日本手中。

当然了,美国和日本是同盟关系,日本没有制裁美国的实力,只有美国制裁日本的份儿,在日本半导体产业一举溃败之后,已经对美国没有什么威胁。

再者,日本如果需要高端光刻机只需要从荷兰进口即可,这方面对日本并没有限制。日本也不用自己去研发,毕竟市场就那么大,而且ASML已经垄断市场,日本不会傻到这时候再去研发高端光刻机。

总之,日本不需要担心芯片和光刻机的问题。首先,中低端光刻机,日本自己可以制造,高端光刻机只需要从荷兰进口就行,这方面没有限制。

为什么日本不担心芯片和光刻机问题?

因为,我们现在正在遭遇的事情,当年在日本早就发生过了!

美国强迫日本签署协议限制半导体产业

日美两国签署的广场协议大家都知道,但上世纪80年代中期美国还强迫日本签署了《美日半导体协议》,这份协议直接限制了日本半导体产业对美国出口,并增加100%关税,同时还规定其他国家的半导体产品在日本市场份额得超过20%。

这一协议直接将当期发展得如期中天的日本半导体产业打残了,当时全球TOP10的半导体公司前三都是日本公司,分布是NEC、东芝、日立,而整个TOP10中日企达到了6家。

但是,我们现在看看日企中,那还有谁是比较强的半导体公司?没了!唯独就剩个东芝还苟延残喘。也就是说美国在上世纪80年通过强力手段彻底肢解了日本半导体产业,使得对应的日企无法在全球范围内攻城掠地,只能偏安一隅的生存,日本芯片基本处于崩盘状态。

从此之后美国的半导体产业彻底崛起,诞生了一大波现在大家如雷贯耳的美企,他们的成功很大部分的归功于当年的《美日半导体协议》。此外,韩国部分企业乘势崛起。

日本另辟蹊径偏安一隅成功

也许有人疑惑,既然美国肢解了日本半导体产业,为何现在的日本半导体看上去还是很强的,这里面的原因也是挺简单的,被美国限制之后日企也是要生存下去的,一些核心领域败下阵来,那就只能转向转型,在美国半导体不参与的地方以及适合发挥自己专长的地方进行猛攻。

也就是日本现在比较强的半导体材料和部分半导体设备,目前日企在上述占的市场份额较大,10大半导体设备日企占了近一半的份额,等于是从另一层面捏住了很多下游芯片企业的命脉。你看前阶段日韩两国半导体的相互制裁,就是因为日本能在原材料这块掌握有优势地位。

此外,部分日企也在利用自己的一些优势来进行突破,比如索尼,他们将CMOS作为最优先发展的业务,地位远高于 游戏 、电影等业务,当其他业务不行时更是不断加大这块的研发投入,为了提高技术壁垒还收购晶圆厂自行设计传感器的制造。

日本光刻机暂处于中端地位

最后这里再提提日企的光刻机,日本是有自己的光刻机制造企业,也就是尼康和佳能两家,这两家为人所熟知是因为相机。但是很多人可能不知道相机领域涉及的光学技术正好是光刻机所需要的。

也因为如此,这两家企业都曾经拥有自己的光刻机技术,但是在和荷兰ASML的竞争中已经落败下来,目前他们量产的机型只能算是中端光刻机。对这两家企业来说,光刻机领域的下坡路不可避免,未来或许他们还将落后下去,会被我们超过。

Lscssh 科技 官观点:

说了那么多,总结下!日本的芯片产业早在30年前就已经被美国摧毁,所以美国人自然是不担心的,而无法威胁到美国半导体产业的日本自然也不担心买不到,美国会顺畅的给他供货。同时,由于芯片产业被扼杀,日本只能另辟蹊径走另外的一条路,最终在半导体材料和设备制造取得了一定的成绩。

日本自己就可以生产光刻机,日本的尼康和佳能以前造光刻机也非常厉害,只不过后来被荷兰阿斯麦尔公司给超越了,徒弟超越了师傅,现在占到了市场的80% 以上,几乎快把师傅给逼上绝路了,但是瘦死的骆驼比马大啊,日本的光刻机技术基础是有的,技术是有的,根本不用担心什么。

我们中国一定要争气啊,早日早出来属于自己的光刻机和芯片,全球高端产业,也就是芯片技术是最后未被我们攻克的阵地了,相信只要我们掌握了这项技术,很快芯片就会变成白菜价。

虽说目前顶级的光刻机制造公司在荷兰,但是这不代表荷兰掌握着所有关键零部件,其实日本在芯片和光刻领域仍然占有十足的份量,尤其是在原材料方面,在整个半导体领域的19种关键材料中,有14种日本的产能是占了全球50%以上的,也就是说如果缺少日本生产的关键原材料,荷兰的顶级光刻机也很难造出来,比如去年的光刻胶事件,韩国即使芯片半导体技术再牛,一旦被日本卡住关键材料就麻烦了。

日本的芯片技术在多年前也是很厉害的,但是后来因为美国的打压,还有韩国三星的崛起,所以日本的半导体技术落在了后面,不过瘦死的骆驼比马大,日本仍然拥有一定的芯片制造能力,而且得益于接近垄断的关键原材料,所以日本丝毫不担心缺失芯片和光刻机制造的问题,花钱买就是了,毕竟三星和其它半导体企业也十分害怕日本断供。

包括国内的中芯国际,虽说尽量减少了对美国技术的依赖,但是在半导体材料方面,仍然非常依赖日本,很多原材料都从日本进口的,一旦日本不出口了,也是会面临非常多的麻烦。不过按照目前的发展态势,中国的芯片制造能力超越日本不是问题,至于原材料供应,这其实就是一个国际化分工的问题,毕竟一个国家不可能完全掌握所有的供应链。

因为日本不用担心了,日本半导体产业基本全军覆没了。高端光刻机用不上,日本担心什么?

日本自己有28纳米的光刻机,有极紫外光源。但是这些都用不上,没有像intel,三星,台积电那样的半导体制造企业。也没有像海思,高通,联发科,展锐,AMD,NVIDIA那样的芯片设计企业。

做做液晶面板,滤波器件,图像传感器,28纳米光刻机足够了。28纳米最低能做7纳米芯片,日本有28纳米光刻机,还担心什么?

我们今年能够突破28纳米光刻机,如果我们不做手机SOC芯片,我们也不必担心了。但我们没有理由放弃手机芯片,所以我们必须要突破极紫外光刻机,在突破之前,我们自然是担心。


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: https://outofmemory.cn/dianzi/8918028.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-04-22
下一篇 2023-04-22

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存