聚光燈開始照射到曾是日本衰落產業代表的半導體領域。“日本半導體產業將復興”的輿論日益盛行。不過，我（湯之上隆）并不認同這種輿論，認為它會“復興”的想法本身就是錯誤的（圖1）。

在20世紀80年代中期，日本曾經占據了半導體領域世界市場份額的50%。當時，日本在半導體存儲器DRAM領域幾乎壟斷了80%的全球市場份額。換句話說，80年代中期的“世界市場份額50%”主要來自DRAM。

然而，在90年代，日本的DRAM市場份額迅速下降，到了2000年左右，除了日立制作所和NEC的合資公司爾必達外，日本退出了DRAM市場。而爾必達在2012年宣布破產，被美國美光收購。

日本半導體產業從DRAM撤退后，將焦點轉向了邏輯半導體，用于計算等領域。然而，即使是邏輯半導體也遭受了嚴重打擊。結果，日本半導體產業淪為了衰落產業。

在這種情況下，芯片代工公司臺積電于2021年10月宣布在熊本設立工廠。此外，新公司Lapidus于2022年11月宣布計劃在2027年之前量產2納米的邏輯半導體，這些消息引起了日本半導體產業的廣泛關注。

因此，形成了“日本半導體產業將復蘇”的輿論。然而，臺積電熊本工廠和Lapidus計劃生產的不是在20世紀80年代中期曾經壟斷80%市場份額的DRAM，而是先進的邏輯半導體，這是過去并不強大的領域。

因此，當前在日本出現的熱潮實際上不是“復蘇”，而是對（迄今為止相對較弱的）邏輯半導體的新挑戰。那么，這個挑戰是否會成功呢？

01 半導體熱潮的起源

2020年，疫情在全球蔓延，2021年全球半導體短缺，導致汽車和其他產品無法制造。因此，以汽車為核心產業的日本、美國、德國政府，要求臺積電增加汽車用半導體產量。

半導體受到關注的契機就在這里。直到2020年一直忽視半導體的日本政府和經濟產業省徹底改變了態度。經濟產業省表示，危機感日益增強，如果照此發展下去，到2030年日本半導體產業的全球份額將降至0%。結果，支持新建先進半導體工廠的修法于2021年12月20日在國會獲得通過并成立。此后，基于這項修法，一系列半導體工廠的補助計劃陸續公布（見圖2）。

那么，這一政策會增加日本半導體的市場份額嗎？

02 日本半導體產業份額會增加嗎？

首先，索尼和電裝公司將對臺積電進行資本參與。臺積電的熊本工廠將承擔12/16至22/28納米邏輯半導體的代工生產，并獲得日本政府提供的4670億日元的補助。

然而，臺積電熊本工廠并不會優先生產面向日本市場的半導體。此外，日本幾乎沒有專門從事設計的半導體制造商（通常稱為“無晶圓廠”）。因此，即使臺積電熊本工廠建成，日本的市場份額也不會顯著增加。

接下來，美國Micron收購了陷入破產的爾必達，并為廣島工廠提供了總計2465億日元的補助。然而，由于該工廠隸屬于美國企業，即使在此生產DRAM，對日本市場份額的貢獻也可以說是嚴格意義上的0％。

此外，鎧俠和西部數據（WD）共同運營生產NAND閃存的四日市和北上工廠，將獲得929億日元。不過，西部數據似乎將收購 Kioxia。如果此次收購完成，四日市和北上工廠都將成為美國公民，因此那里生產的所有NAND都將在美國制造，對日本市場份額的貢獻將為0%。

最后，在2022年11月，Lapidus宣布計劃在2027年之前量產2納米的邏輯半導體，并獲得了總計3300億日元的補助。然而，正如下文所述，Lapidus要實現2納米邏輯半導體的量產幾乎是不可能的。因此，盡管對Lapidus提供了資金支持，但對日本市場份額的貢獻仍然可以說是0％。

03 為什么Lapidus無法量產2nm

首先，2納米技術的開發需要約500名非常出色的工程師，而2納米技術的量產則需要大約1，000名經驗豐富的生產技術人員。這些1，500名超級精英工程師在日本難以找到，因此不太可能被Lapidus吸引到。

其次，2納米技術的開發和量產需要荷蘭的ASML公司提供的唯一最先進的曝光設備EUV。然而，Lapidus要到2024年底才會引入EUV技術，而且可能無法熟練掌握。以下是這一觀點的依據（見圖3）。

首先，處于技術前沿的臺積電在2018年進行了約一百萬次的EUV（極紫外線）曝光實踐，然后于2019年首次將EUV技術應用于量產。而正試圖趕超臺積電的三星電子則租用了大型DRAM生產線進行了約30萬次的EUV曝光實踐，但由于實踐不足，產量不升反降。此外，美國英特爾于2021年引入了EUV技術，但到2023年仍未能熟練掌握。

考慮到這些先進半導體制造商普遍面臨EUV技術的困難，可以認為Lapidus要精通EUV技術將會面臨巨大挑戰。

其次，目前在委托生產方面，沒有半導體代工廠（Foundry）與Lapidus合作。代工廠通常是建立在已有委托生產需求的基礎上的業務。例如，臺積電每年從美國蘋果公司獲得委托，生產超過2億個新款iPhone處理器，價格每個100美元以上。臺積電在與客戶簽訂委托生產合同之前，會進行開發和設備投資，以確保能夠盈利。

然而，Lapidus宣稱要在2027年量產2納米的邏輯半導體，但目前沒有任何委托生產的合同或計劃。因此，可以說Lapidus并未理解代工廠的本質。

綜上所述，由于上述原因，Lapidus可能無法實現2納米邏輯半導體的量產。因此，日本的邏輯半導體新挑戰可能會以失敗告終。那么，日本應該采取什么行動呢？

04 日本在全球半導體產業中的作用

在 2021 年 6 月 1 日向眾議院發表的聲明中，作者認為首要政策應該是“讓強者變得更強”。“強的東西”是制造設備和材料。

在半導體材料領域，日本在制造半導體芯片所需的材料基板——硅晶圓、感光材料（光刻膠）、各種CMP研磨液、各種化學藥劑等方面擁有非常高的市場份額（見圖4）。此外，在設備方面，雖然不是全部，但在光刻膠涂布顯影設備、熱處理設備、片式清洗設備、批量清洗設備和測長電子顯微鏡（CD-SEM）等領域，日本的市場份額也很高（見圖5）。

因此，日本在設備和材料領域擁有很高的市場份額，為全球半導體產業發揮著極其重要的作用（見圖6）。

韓國擁有三星電子和SK Hynix，已經成為半導體存儲大國。中國臺灣擁有全球份額約60%的臺積電，已經成為邏輯半導體領域的全球基礎設施。此外，中國大陸吸收了全球三分之一以上的半導體，鴻海集團的大型工廠生產PC、智能手機和各種家電產品。

在這種背景下，日本將設備和材料出口到韓國、中國臺灣、大陸以及歐美。換句話說，全球半導體產業在沒有日本的設備和材料的情況下無法維持運轉。然而，日本的設備產業正面臨著危機。

05 日本設備業危機

如圖7所示，地區設備份額的情況表明，直到大約2010年，日本一直在與美國爭奪設備市場份額的領先地位。然而，自2012年以來，日本的市場份額急劇下降，到2022年已降至不到美國市場份額的一半，僅為24％。

分析這一情況的原因，發現在過去的10年中，幾乎所有設備的市場份額都在下降。這是一個非常嚴重的問題，似乎不容易解決。

在這種情況下，已經很難再說“日本的制造設備很強大”。而且，如果市場份額持續下降，日本將很難繼續向全球提供設備。目前的情況非常危機四伏。如果現在不采取行動，日本的設備產業可能會走上與半導體存儲器產業相同的道路。因此，不應該將大量資金投入到無法帶來成果的Lapidus這樣的項目中。