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【制造/封测】半导体后段制程新战场,揭密台积电赴日盘算,瞄准“这个技术”

来源:财讯       

近两年半导体产业受高度重视,但风光一时的日本于台韩势力崛起后,产业全球市占率仅9%左右。为避免日本擅长的材料、设备等产业随客户到美国设厂,导致日本产业空洞化,日本经济产业省积极邀请台积电到日本设厂。

回应日本的期待,台积电2021年3月在日本成立了子公司“TSMC日本3DIC研究开发中心”。经产省5月31日更宣布,台积电将在茨城县筑波市(相当于中国台湾地区的新竹科学园区)产业技术综合研究所的无尘室,兴建研究用生产线。2021年夏季开始整建,2022年正式投入研发。

半导体前段制程,已达极限

这项投资总工程费约370亿日元,经产省计划补助逾半,达190亿日元。这项研发案,还有旭化成、基恩斯、信越化学工业、富士软片、住友化学、岛津制作所等日本约20家企业参与。

关于台积电应邀到日本设据点的原因,分析师指出,如果重点放在硅晶圆上制作积体电路的前段制程,因为要求快又精准,需要巨额投资,台积电已遥遥领先日本厂商,并不需要在日本。但后段封装过程,如何堆叠时节省空间是日本的强项,且10年前政府就带头在筑波投资这方面的技术。

先前半导体的技术竞赛,指的都是前段制程如何缩小尺寸,但现在几乎已达技术极限。日本《钻石周刊》分析,半导体业游戏规则正在改变,原本后段制程认为附加价值低,现在却和前段制程一样跻身热门领域;主要战场已移到后段制程,而不再是一味比线路的微细化了。

半导体若要功能更强、成本更低,就要另辟战场。这时候脱颖而出的就是后段工程的芯片3D封装技术,因可减少多余能源耗损,提高效率。例如讲究轻巧的智能手机、AR或VR用头盔等,都适合用到这种技术。此外,去年开始大家都在讲碳中和,也使这项技术高度受重视。日本半导体业者指出,原本节省能源就是非做不可的事,但3D封装技术现在变成最重要课题。

日本有多家企业拥有3D封装技术。材料方面包括昭和电工材料(前日立化成)、JSR、揖斐电(Ibiden)、新光电气工业等;制造设备有牛尾电机、佳能、迪斯科(Disco)、东京精密等,迪斯科和东京精密就独占半导体切割设备市场。这些企业及一些研究所和大学,都在台积电合作开发的名单内。

事实上,2020年秋季全球半导体大缺货时,电脑、游戏机等设备的后段工程材料就供不应求。当时揖斐电还为此决定投资1800亿日元增产高性能IC封装基板,预定2023年开始量产。业界人士透露,由于日本基板不足,曾导致部分外国半导体厂无法量产。

擅长研发材料,日本找利基

《Newspicks》网站指出,筑波是日本3D材料开发的重镇,因此台积电对日本的期待,应该是瞄准新材料及加工新材料的设备;这也是擅长研发材料的日本,维持半导体产业存在感的很好切入点。

日本分析师认为,半导体市场将走向两极化。台积电的全世界存在感日渐提升,未来应该把目标放在智能手机等科技设备、IoT、汽车相关半导体等;换句话说,台积电在最先进的领域,占有率势必会扩大。

另一方面,其他企业可以主攻一些利基半导体市场,对日本来说是绝佳机会。例如因为环保需求,使电源管理愈来愈重要,日本就可主打这类半导体。事实上日本已经有些企业重新开始生产,如果日本企业能摒弃以往坚持独力完成的习惯,结合日本国内技术和材料,就可望生产出高效率又高机能的半导体。

经产省成功吸引台积电到日本,应该是希望切磋琢磨的同时,也能巩固日本企业在新一代半导体的优势,在规模愈来愈大的半导体产业,继续占有一席之地。

封面图片来源:拍信网