东亚半导体实力大盘点，日本或成产业复苏瓶颈_风闻
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
来源：内容由半导体行业观察（icbank）编译自「eetimes.jp」，作者:汤之上隆，谢谢。
时至今日，距东日本大地震已经过去9年，今年（2020年）3月11日世界卫生组织（World Health Organization，缩写为“WHO”）总干事谭德塞（Tedros Adhanom Ghebreyesus）就全球范围内蔓延的“COVID-19”，表示说：“病毒已经发展成全球性流行病（Pandemic）”。
人类到底能否攻克这次危机呢？在各国股价持续暴跌的全球经济环境下，未来的走势到底如何呢？在2020年年初，人类完全没有意识到疫情会发展到如此状况！真是应了那句“人不知死,、车不知翻”！
但是，我们也不能一直长吁短叹！笔者的工作就是在今天这样的危机环境下，分析如何迎接未来全球半导体行业、并呼吁相关人员注意。那么，闲话少叙，步入正题！
如果把中国大陆、韩国、中国台湾、日本定义为“东亚”的话，那么东亚特有的优势产业就太多了。比方说，汽车及其零部件、钢铁、液晶电视、液晶面板、电话、智能手机、半导体等。以上内容都汇集在以上这本书里。
笔者首先在本文中论述上述书籍中提到的“世界范围内，东亚是半导体生产的中心”；然后，再论述东亚各个地区和国家分别担任什么样的“角色”；最后，论述关于东亚的四个地区的新型肺炎的感染情况，分别采取了什么对策、面临什么样的境遇。
综上所述，笔者认为“关于未来的全球半导体生产，日本的肺炎疫情何时结束至关重要”！结论就是——如果日本的疫情长期持续下去的话，日本将会成为全球半导体生产的“瓶颈（Bottle Neck）”！无论怎么说，笔者都希望疫情尽快结束！
拥有“厂家标准”的东亚半导体生产总额在全球的占比
如果要分析某个产品在哪个地区生产出来的，有两个指标：“厂家标准”、“生产国标准”。所谓“厂家标准”指的是即使在多个国家拥有工厂，由总部所在国家统计其产品的生产总额；另一方面，如字面意思，“生产国标准”指的是由所在国统计其产品的生产总额。
如图1，是按照“厂家标准”来分析各个地区和国家的半导体生产总额的推移表。在分析图1之前，我们需要注意以下事项。
半导体厂家主要有以下几种模式：从设计到生产全部由1家公司进行的“垂直统筹型（Integrated Device Manufacturer、IDM）”、仅仅进行设计的Fabless、专注于生产的Foundry等。
IDM的生产总额虽然分散在多个国家和地区，但是由总部所在国家进行统计。另一方面，美国的Broadcom、Qualcomm、NVIDIA、中国的Huawei等Fabless设计的半导体由台湾的TSMC进行生产，但是这些半导体被Fabless所在国家进行统计。因此，图1并未来考虑到TSMC等Foundry的部分。
下面再次看下图1，在20世纪80年代中期，日本曾一度超过美国，且持有全球50%以上的份额，在1995年又被美国超越，后来日本的全球份额直线下降，在2017年，减少至7%。
另一方面，除去日本的亚洲半导体市场占比在2011年以后开始逐步增加，2017年达到38%，包括日本在内的亚洲的全球占比为45%，势头直逼位居TOP1的美国。之所以出现这样的情况主要原因是Samsung Electronics（以下简称为：Samsung）、SK hynix等韩国存储半导体厂家的贡献。
东亚是全球半导体制造中心的证据
此处，我们如果要分析东亚的半导体生产规模，就需要“生产国标准”的数据了。但是，令人遗憾的是这些数据很少（至少笔者很难得到这些数据）。
那么，全球半导体生产设备材料协会（Semiconductor Equipment and Materials International、SEMI）统计的各个国家和地区的半导体前工程生产设备、后工程生产设备的销售额数据可以作为“各个国家和地区生产了多少半导体”的一个指标。也就是说，半导体是典型的“设备产业”——某种程度上，半导体设备投资和半导体生产之间存在一定的相关关系。
半导体前工程设备市场，由东亚独霸
图2是各个地区的半导体前工程的市场总额和占比。自2002年至雷曼冲击(Lehman Shock)发生的2008年，日本、美国、韩国、中国台湾之间展开了一场关于半导体TOP1的角逐。后来，2009年-2015年期间，日本落伍，美国、韩国、中国台湾继续角逐。全球半导体销售额TOP1的Intel、TOP2的Samsung、TOP3的TSMC之所以积极进行设备投资的原因也在于此。
不过，韩国在2016年之后获得了飞跃式发展。此外，一直低迷的日本也超过美国开始得以增长！这主要是进入大数据（Big Data）时代，存储半导体市场开始获得爆发式增长的缘故！
另一方面，自2012年起，中国大陆的市场开始增加，且在2015年超过日本、美国，成为TOP3,在2018年超过中国台湾，成为TOP2。据预测，在2019年-2020年期间，中国大陆很可能会与TOP1的韩国并驾齐驱。这主要是因为基于中国的国家政策“中国制造2025”，在中国国内开始建设DRAM、NAND型闪存（以下简称为“NAND”）的大型工厂的缘故。
照以上趋势发展下去，TOP1为韩国、TOP2为中国大陆、TOP3为中国台湾、TOP4为日本，前工程市场的地区前位排名都将被东亚占据！而且，在2002年之前整个东亚的占比约为45%左右，2004年-2015年占比为65%-72%，后来占比持续扩大，据预测在2020年东亚地区占比为80%。
半导体后工程设备市场，也由东亚独霸
接下来，我们看一下各个国家和地区的半导体后工程设备市场的推移，在2002年-2009年期间，在日本、美国、中国台湾、韩国之间展开了一场关于TOP1的角逐。（图3）
2009年以后，日本、美国、韩国的市场占比呈下滑趋势，中国大陆的市场占比持续上升。2013年以后，中国台湾和中国大陆之间展开了关于TOP1的角逐。而且，在2017年，TOP1为中国大陆，TOP2为中国台湾，TOP3为韩国，TOP4为日本，与前工程一样，东亚的四个地区占据排名的前位。
关于整个东亚的占比，2001年为43%，后来占比急剧增长，2005年达到峰值68%，整个东亚的占比虽曾一度下滑，但在2007年又再度上升，在2017年达到了72%的占比。
东亚地区是全球半导体的生产中心
综上所述，在半导体生产设备市场中，无论是前工程还是后工程，都由东亚地区的四个国家和地区（中国大陆、中国台湾、韩国、日本）独占前位。整个东亚地区的半导体生产设备的销售额也有70%-80%的占比，因此，从半导体生产设备的观点来看，可以说东亚地区是生产半导体的中心。
总之，粗略地说，“全球80%的半导体都在东亚生产”——这一时代即将到来！但是，中美之间的高科技战争还没有要收尾的迹象，因此，还无法断言中国的半导体设备市场能否按照预测的那样增长下去。此外，进入2020年，又发生了新型肺炎，不可否定的是东亚各个地区的半导体设备投资很可能会放缓。
东亚各地区的“角色”
虽然未来不可测，但是“东亚是全球半导体的生产中心”这一点毫无疑问。那么，东亚各个地区分别担任着什么“角色”呢？简单汇总一下，如图4所示。
随着大数据时代的正式到来，存储半导体市场获得爆发式增长，拥有Samsung、SK hynix的韩国成为了存储半导体的大国。中国台湾的TSMC构筑了不可压倒的Foundry销售额地位，成为了全球“半导体的基础设施（Infrastructure）”。被称为“世界工厂”的中国台湾的鸿海精密工业把主要的生产据点设在了中国大陆，汇集了全球1/3以上的半导体，生产各种电子设备。日本的半导体生产额占比虽然持续下滑，但是在半导体生产设备、其零部件、设备、半导体材料方面，依然发挥着其优势。笔者将在下面的文章中详细叙述。
东亚独占存储半导体市场份额
图5是各家DRAM企业的销售额推移、东亚地区的占比。日本曾经唯一的存储半导体厂家——尔必达（ELPIDA）在2012年2月出现经营困难，2013年7月被美国的Micron Technology（以下简称为：“Micron”）收购，因此，原尔必达广岛工厂生产的DRAM被记入了Micron的名下。
汇集全球DRAM的三家主要厂商的销售额自2016年（大数据时代正式到来）第一季度开始出现急速增长，2018年第三季度迎来顶峰并开始逐步下滑，但是，却在2019年的第一度开始触底反弹。
如上文所述，虽然出现了暴涨暴跌，但是东亚地区（尤其是韩国）的DRAM占比在2015年以后一直维持在80%前后。
下面我们来看看各家NAND企业的销售额推移、东亚地区的占比，如图图6。此处，就铠侠(Kioxia,原东芝存储半导体)、美国西部数据（Western Digital，WD）而言，把二者的销售额都算入东亚地区的份额内，也就是说，两者的NAND都是在日本四日市工厂生产出来的。
在2010年-2011年期间，铠侠(Kioxia)和Samsung的NAND的销售额基本持平，但是，后来二者的差距越来越大。
此外，与DRAM一样，自2016年第一季度~第二季度开始，所有NAND厂家的销售额都获得了增长，在2018年第三季度~第四季度前后达到顶峰、并逐步开始下滑。但是，自2019年的第一季度~第二季度以后，所有的NAND厂家的销售额都出现了恢复的征兆。
此外，虽然与DRAM一样，有涨有跌，但是，东亚地区的NAND占比一直保持在80%前后，从国家来看，韩国的占比具有压倒性优势；从企业来看，Samsung的占比具有压倒性优势。
综上所述，无论是DRAM还是NAND，东亚地区的存储半导体占比基本维持在80%前后，从国家来看，韩国的占比具有压倒性优势；从企业来看，Samsung的占比具有压倒性优势。
被TSMC独霸的Foundry行业
在逻辑半导体行业，有仅仅设计半导体的Fabless、专注于生产半导体的Foundry。在Foundry行业，中国台湾的TSMC占有全球50%以上的市场份额。
图7是Foundry的TOP5的销售额推移表。看了图8，让人不禁联想“Foundry是不是只有TSMC一家啊？”，可以说TSMC的销售额、增长率十分出色！
此外，在Foundry的TOP5中，除了TSMC以外，由TOP3的UMC(中国台湾)、TOP4的Samsung（韩国）、TOP5的SMIC（中国大陆）四家东亚公司占领。这四家公司占领全球Foundry销售额的约70%。也就是说，在Foundry行业，东亚也是世界的中心。
中国汇集了全球35%的半导体
如图8所示，中国在全球半导体市场的占比逐年增加，2019年达到了35%。这是因为作为“世界工厂”的鸿海从韩国、日本调配存储半导体，从中国台湾调配逻辑半导体，然后组装成PC、智能手机、各种数码家电、服务器等的缘故。
但是，在中国必须的半导体中，其自身仅能供给约15%。于是，根据“中国制造2025”，目标是要大幅度提高半导体的自给率、在中国国内设立大型的DRAM、NAND工厂。结果就是2019年-2020年导入了堪比韩国的半导体前工程生产设备！
不过，对此怀有“危机感”的美国采取了把即将生产DRAM的JHICC(福建省晋华集成电路有限公司)加入到EL(Entity List)中等行为，试图阻碍中国半导体产业的发展。因此，中国虽然在逐步成为全球最大的半导体前工程设备市场，然而却很可能无法生产相应的半导体（目前来看）。
日本的“角色”是什么？
如1所示，日本曾经占据全球半导体市场约50%的市场份额，却在2017年跌至7%，纵观再全球市场上奋斗的日本企业也仅有生产NAND的铠侠（Kioxia）、从事CMOS图像传感器的SONY。
但是，即便如此日本在全球半导体市场中依旧扮演着重要的“角色”！这是因为日本企业在半导体生产设备、半导体零部件、设备、各种半导体材料领域依然发挥着重要作用！
大家之所以认识到日本的半导体相关产品是全球半导体发展的“瓶颈（Bottle Neck）”是由于在2019年7月爆发了日韩贸易战争。日本政府对韩国限制出口“氟聚酰亚胺”、“EUV光刻胶（EUV Resist）”和“高纯度氟化氢”。
其中，高纯度氟化氢的影响最大，如果Samsung和SK hynix没有高纯度氟化氢库存，DRAM、NAND、所有的半导体都有可能无法再生产！
如上文所述，如果没有日本的产品，有很多产品完全无法生产！就拿生产设备来说，日本有东京电子（TEL）的涂覆显影机(Coater Developer)、TEL和国际电气的热处理设备、SCREEN的批量式&单片式清洗设备、日立高科技的测长SEM等。如图9。
此外，虽然说是欧洲产的设备，但是设备的零部件中也有数不尽的日本配件、元件。而且，在氟化氢等溶液、晶圆、光刻胶（Resist）等材料方面，日本产品的占比也是很高的。
总之，日本向韩国、中国台湾、中国大陆、美国提供生产设备、零部件、元件、各种材料，然后韩国才能生产存储半导体、中国台湾才能生产逻辑半导体，他们生产的半导体又汇集到中国，被组装称各种电子设备。
各个地区的的情况
如文章的开头所述，就疫情 而言，WHO表示：“这是异常全球性的疫情”。但是，每个地区的情况又不尽相同。下面我们来看看东亚四个地区的所面临的情况，然后在此基础上预测一下疫情过后东亚（乃至世界）的半导体生产的趋势。
日本会成为全球半导体生产的“瓶颈（Bottle Neck）”
如果日本国内的疫情照此发展下去的话，很多日本企业的活动都将逐步放缓，最终导致停滞！如果这样的话，仅就半导体行业而言，日本将很难向各国的半导体设备厂家提供零部件、设备，从而导致无法生产各种设备，而且日本也很可能无法提供各种半导体材料！
也就是说，如果无法充分供应日本产的半导体生产设备、其零部件、元件、各种材料，那么韩国的存储半导体工厂的稼动率就会下滑，中国台湾的Foundry可能无法稼动！而且，位于中国大陆的鸿海的组装工厂也可能无法充分地调配半导体、无法顺利地生产各种电子产品，如此陷入恶性循环。总之，对于全球半导体的生产而言，日本很有可能成为 “瓶颈（Bottle Neck）”。
如今全球很多国家可能都处于疫情状态，未来，全球有可能陷入比雷曼冲击(Lehman Shock)还要严重的情况，不过，人类终有一天会战胜新型肺炎，回归到正常的生活中（笔者深信如此）！当全球从新型肺炎危机（Coronavirus Shock）恢复过来、各种电子设备的需求得以恢复、半导体的绝对量成为不可或缺的时候，如果日本企业的活动还是低迷的话，就很麻烦了。希望日本早日战胜新型肺炎，早日恢复日本企业的健全的活动。
笔者简介：
汤之上隆先生 细微加工研究所 所长
1961年生于日本静冈县，日本东京大学研究生院（专业：原子核工学）毕业后，进入日立制作所。后来的16年中，先后在中央研究所、半导体事业部、尔必达存储半导体（外派）、半导体尖端科技（外派）从事半导体细微加工技术的研发。2000年获取了京都大学的工学博士学位。现在担任细微加工研究所的所长，从事半导体、电机产业相关企业的顾问、分析师的工作。著作有《日本“半导体”的败北》（光文社）、《电机、半导体崩溃的教训》（日本文艺社）、《日本式制造的败北~ 零式战斗机、半导体、电视机》（文春新书）。