人才、策略都欠缺…日本找來台積電,救得了半導體業?
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人才、策略都欠缺…日本找來台積電,救得了半導體業?

2021 年 10 月 29 日

 
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2021 年 6/1,筆者受到日本眾議院科學技術特別委員會的邀請,作為半導體行業的專家在陳述意見時,曾斷言:“ 台積電(TSMC)是不會來日本的!” 其理由如下:從台積電的各地區銷售額占比來看,日本才占了 4%(如下圖1)。

圖1:TSMC的各地區銷售額占比(%)

▲圖1:台積電的各地區銷售額占比(%),筆者根據其歷史數據製圖(圖片出自:eetimes.jp)

就台積電而言,擁有蘋果(Apple)、超微(AMD)、高通(Qualcomm)等美國大客戶,且這些大客戶占其銷售額約為 60%~70%。然而,對於美國提出了赴美建廠的要求,台積電甚至拋出了建設費用高昂基礎設施費用高昂等理由。無論是在日本還是在美國建廠,這些都要花費,在業務規模僅有 4% 的日本建設新工廠,對台積電而言,實在找不到合理的理由。因此,筆者在文章的開頭做出了以上斷言。

然而,台積電在今年 10/14 的財報說明會上,表示要在日本建設新工廠(10/15 的日本經濟新聞也有報導)。據日本經濟新聞報導,台積電在日本工廠的技術為22nm~28nm,預計索尼(Sony)和電裝會參與合作,計劃在 2022 年動工,2024 年開始量產。

此外,據 2021 年 10/14 的 JIJI.COM 新聞報導,建廠總共的費用約 8,000 億日元(約台幣 1,948.15 億元),其中 50% 的費用為日本政府補助。

同時,岸田內閣總理大臣於今年 10/14 舉行記者會時表示:“ 今天新聞發布了擁有全球頂尖半導體技術的台積電要赴日建廠。這可望提高本國半導體產業的重要性、提高半導體的自給率,還有助於提高經濟安全。民間企業對於台積電的 1 兆日元(約台幣 2,435.18 億元)的投資將會寫入經濟政策 ”。此外,筆者在 NHK 新聞中觀看了此次發言的現場直播。

也許會有人說:“ 湯之上隆說謊啊!”(實際上,筆者的 SNS 上早已出現這樣的留言)。雖然台積電赴日建廠幾乎是不可能的事,但筆者的預測還是與事實出現了差異。因此,筆者甘願受到批評。但實在無法理解,為何台積電會做出如此不合理的決定?也許是出於某些政治因素的考量……

對於無法理解的事情,怎麽考慮都是無法理解,本文筆者就台積電在日建設新工廠後,工廠運營時的問題點,做出評論。

首先,是半導體後段技術的問題。其次,如何確保和培養半導體技術人員。後者尤其是重要,要解決技術人員的問題,筆者認為,日本政府應該確立並實施花費十年,甚至數十年的時間培養半導體技術人員的政策。作為參考,筆者想在此介紹一下韓國推出的 “ K半導體構想 ”。

真的是在強化半導體供應鏈嗎?

日本政府和經濟產業省的相關人員在招商台積電赴日之時,強調:“ 出於保障經濟安全的考慮,很有必要確保半導體供應鏈 ”。同時,大家也可以看到如今 “ 半導體供應鏈 ” 這一詞語已成為流行語。

如今半導體的重要性已經人盡皆知,甚至可以說沒有半導體,就無法創建人類文明。但一直以來被日本忽視的半導體產業突然 “ 從天而降 ”,即使周邊都在強調 “ 半導體供應鏈十分重要 ”,對於常年置身半導體行業的筆者而言,也有點 “ 丈二的和尚摸不著頭緒 ”。

在台積電赴日新建的工廠中,預計生產的邏輯積體電路究竟是如何制造出來的呢?(如下圖2)簡單來講,通過設計、前段製造、後段封測來實現半導體生產。

舉例說明計劃參加台積電新廠建造的索尼 CMOS 圖像感測器,索尼 CMOS 圖像感測器由 Pixel、DRAM、邏輯積體電路(Logic IC)三種晶片貼合而成為最終產品。此處,索尼生產 Pixel,DRAM 是向美國的美光科技(Micron)等儲存半導體廠購買,邏輯積體電路由台積電代工生產。

圖2:邏輯半導體的生產工藝

▲圖2:邏輯積體電路的生產流程(圖片出自:eetimes.jp)

圖3:索尼的CMOS圖像感測器

▲圖3:索尼的 CMOS 圖像感測器(圖片出自:eetimes.jp)

的確,如果在日本熊本縣設立台積電新廠,且從美光的廣島工廠採購 DRAM,即可在日本國內同時採購三種產品。但三種產品的貼合工作(即為封裝的後段流程)在哪里進行呢?

專門從事半導體後端流程的有台灣的日月光(ASE)、美國的艾克爾(Amkor)、中國的江蘇長電(JCET)等委外封測廠(OSAT, Outsourced Semiconductor Assemblyand Test)企業,他們在中國、韓國以及亞洲其他地區設有工廠。若在台灣的日月光進行封裝的話,索尼生產的 Pixel、台積電在日本生產的邏輯積體電路等產品都需要再送往台灣。此外,在日月光封測完成後的 CMOS,需要再送往鴻海精密工業等組裝工廠,再組裝進蘋果的 “ iPhone ” 等產品。

總之,即使台積電赴日建廠,索尼的 CMOS 圖像感測器還是需要歷經「日本 → 台灣 → 中國」的路徑,才能組裝進智能手機裡。如此看來,即使台積電赴日建廠,似乎沒有起到強化半導體供應鏈的作用。對此,招商台積電赴日建廠的日本政府、經濟產業省是如何考慮的呢?

接下來是更嚴重的問題一一半導體技術人員。

如何確保半導體工藝的技術人員?

據 2021 年 10/12 JIJI.COM 新聞報導,台積電的新廠預計要聘雇約 2,000 名員工。筆者認為,其中一半以上的員工應該是工程師。那麽,作為新廠營運的核心人員一一半導體工藝技術人員的規模應該會達數百人。日本如何確保這些核心人員呢?

日本的半導體在 2010 年前後發展到 65nm~45nm,後來就落伍了。關於邏輯積體電路的各代技術節點的生產國、地區,28nm~45nm 的製程中,日本僅占5%,即還無法生產 28nm,僅能生產少許 45nm。

因此,日本不具有已經掌握了 22nm~28nm 半導體製程技術的技術人員,所以支持台積電在日本建造新廠。對於日本人而言,這是一片未知的領域。那麽,台積電是否會向日本派遣數百名技術人員呢?

台積電在 2020 年一年內招聘了約 8,000 名員工,年末員工數達到了約 5.6 萬人。據 2021 年 3/5 新聞報導稱,台積電計劃在今年新招約 9,000 人。對於台積電而言,5nm 已正式量產、3nm 已開始風險生產、2nm 的研發正 “ 漸入佳境 ”,此時會向日本派遣數百名的技術人員嗎?應該不會。台積電甚至會考慮把日本的優秀技術人員招到台積電總部工作。

那麽,計劃在熊本縣建立的新廠將會如何啟動呢?日本沒有 22nm~28nm 的技術。因此,台積電應該僅會在建廠初期派遣一部分的技術人員赴日。但後續就需要日本的技術人員來自行生產 22nm~28nm。至少得招募數百名掌握半導體核心工藝的技術人員。這真的能夠實現嗎?

有多少半導體技術人員被裁員?

2010 年日立制作所和三菱電機的合資公司一一瑞薩科技(Renesas),與 NEC 電子合作後,更名為瑞薩電子,總員工數為 49,200 人左右,但在 2012 年近乎倒閉,被日本產業革新機構收購,歐姆龍出身的作田久男擔任 CEO 和會長後,以工廠和技術為中心進行了一波徹底的裁員潮,結果瑞薩的員工數在 2020 年末僅剩 18,753 人。

此外,東芝的 SoC(System on Chip,SoC 業務的規模曾一度超過包括 NAND 快閃記憶體在內的記憶體事業部)的部門也幾乎解散。雖然不了解其準確的員工數量,但是在 2020 年末時間點,鎧俠(原東芝)的總員工數為 13,600 人左右,那麽就可推算出同樣數量的員工離開了東芝。

此外,員工近萬名的爾必達(ELPIDA)於 2012 年破產。於 2020年決定撤退半導體業務的松下,將北陸的三處工廠賣給了台灣華邦電子(Winbond Electronics)旗下的 Nuvoton Technology(新唐科技股份有限公司)。

如此 “ 俯瞰 ” 日本的半導體產業,可看出近十年來,至少有 5 萬名半導體技術人員被裁員。或許其中有些優秀的技術人員已加入了其他海外企業。此外,應該也有些技術人員入職一些設備廠家、材料廠家。也有些技術人員迫不得已轉而進入其他行業。

那麽,能否再找回這些被裁員的技術人員?另外,還有一個問題一一這些被裁員的技術人員們應該也有了一定年紀。比方說,在 2010 年處於人生中年(40多歲)的技術人員如今已 50 多歲,甚至接近退休年齡。這些技術人員能否在一個新的領域——頂尖的半導體製程中,生產出邏輯積體電路呢?

2005 年的 “ 東京大學事件 ”

如上所述,為台積電新廠招集數百名半導體技術人員,是十分困難的。即使成功匯集了這些技術人員,未來還有更加嚴重的問題。

2005 年東京大學發生了一件大事,被稱為 “ 東京大學 Shock ”。在大學生入學時,東京大學僅粗略地劃分 “ 理科 Ⅰ 類 ” 等學科。後來,在學生由二年級升入三年級時,學校進行了決定專業課的 “ 升級分配 ”,當時,按照學生在一年級至二年級的基礎課程的成績排列順序,安排了升級課程。

在 20 世紀 90 年代,電子、電氣相關學科人氣頗高、門庭若市。然而,在 2005 年前後,電子、電氣相關學科人氣下落,成為 “ 只要有意願,誰都可進入 ” 的學科。相關人員把這件事稱為 “ 東京大學Shock ”。此外,東京大學甚至擔心電子、電氣學科的招生人數低於學校的最低招生數。

以上情況不僅限於東大。雖然沒進行過調查,不過可以推測,其他大學的電子、電氣相關學科的招生人數應該在下滑,對於學生而言更易於入學。總之,以東大為首的日本大學的電子、電氣院系曾經很難招到優秀的學生。

其原因在於 2001 年 “ IT 泡沫 ” 破裂時,日立、東芝、NEC 等電機廠進行大規模裁員。其中,所有的電機廠(爾必達除外)撤退 DRAM 業務的影響最大。很明顯,不會有優秀的學生進入這種夕陽產業的。

如此一來就出現了這種持續至今的惡性循環:電機廠圍繞半導體行業裁員 → 院系無法招到優秀的學生 → 大學的半導體研究室減少 → 立志成為半導體技術員的學生減少。

台積電就這樣決定在這個無法培養優秀半導體技術人員的國家設廠。其新廠應該不會在一、兩年內倒閉。工廠啟動初期會由台積電派遣的技術人員進行,後續的每一年應該會陸續招聘應屆畢業生。

若日本政府是為了 “ 重振日本半導體業 ” 而招來台積電,那麽僅僅協助建了新廠就 “ 撒手 ” 的話,實在令新廠很為難。對日本政府而言,有必要構建培養優秀半導體技術人員的教育體系。日本政府有責任和義務策定法案、踐行法案。此外,希望日本政府了解法案的實踐至少需要 10 年,甚至數十年的時間。作為參考,筆者想介紹一下韓國的 “ K半導體戰略 ” 構想。

韓國的 “ K半導體戰略 ” 是什麽?

2021 年 5/13,韓國總統文在寅出席了由三星電子平澤事業所召開的 “ K半導體戰略 ” 構想報告會,並表示:“ 務必達成以下目標,穩固韓國全球儲存半導體第一的地位,也要把韓國的邏輯積體電路提升至全球最高水準,到 2030 年實現綜合半導體強國 ”。

此處的 “ K半導體戰略究竟是什麽 ”?(下圖5)。

  • 首先,從首爾近郊京畿道的板橋到器興、華城、平澤、天安、溫陽南北一條線
  • 其次,從京畿道的龍仁到利川、陰城東西一條線
  • 最後,再從龍仁到槐山、清州東南一條線,正好形成字母 “ K ” 的形狀,這就是韓國稱之為 “ K半導體產業鏈 ” 的原因。

圖5:韓國的“K半導體Belt”構想圖。

▲圖5:韓國 “ K半導體產業鏈 ” 構想圖。筆者根據 2021 年 5/21 東洋經濟日報製圖(圖片出自:eetimes.jp)

以上這些據點的作用分別如下所示:首先,在首爾近郊京畿道的板橋設立無廠半導體公司(Fabless)據點,即 “ 韓國 Fabless Valley ”。其次,設立龍仁、華城據點用於生產材料、零部件、設備,預計還會增加天安。龍仁已形成了 SK 海力士的 “ 半導體群 ”,已匯集了 50 多家材料、零部件、設備企業。

此外,由於晶片的 3D 封裝,未來半導體後端流程(封裝)很有可能成為牽引摩爾定律的有效力量,槐山、溫陽、天安是有力據點。

同時,韓國 “ K半導體產業鏈 ” 的中心是全球半導體銷售額 TOP2 的三星電子與 TOP3 的 SK 海力士。到 2030年,兩家公司的合計投資額預計達 50 兆日元(約台幣 12,17 兆元),著實令人驚愕!

韓國政府的支持政策

為了實現 “ K半導體產業鏈 ” 的構想,韓國政府預計進行以下支援:

一、為實現半導體生產中心地的飛躍,支援擴大基礎設施

  • 到了 2030 年,計劃在半導體行業投資約 510 兆韓元(約台幣 12.15 兆元,甚至更多),且政府對於半導體相關的研發和設施進行稅收優惠。根據企業對研發的規模和技術內容,實施 2~50% 的稅收優惠,根據企業的設備投資規模、設備技術水平實施 1~20% 的稅收優惠。
  • 為支援增建 8 吋晶圓代工廠,以支援對材料、零部件、設備、頂尖封裝設施的投資,預計新設 1 兆韓元(甚至更多)的 “ 半導體等設備投資特別資金 ”。貸款利息減少 1%,且歸還貸款的期限 5 年內不變化,15 年內分期償還。
  • 基礎設施的支援,如確保 10 年間的用於半導體的純水資源,支援 50% 電力基礎設施的建設等。

二、強化人才、市場、技術等半導體增長所需的基礎

擴大大學招生數量,支援學士、碩士、博士、專門教育等的所有課程,在 2022~2031 年,10 年間計劃培養約 36,000 名半導體產業人才。

三、強化應對半導體危機的能力

  1. 為支援半導體行業,已開始討論設立 “半導體特別法 ”。包括特殊條例、培養人才、基礎設施的支援、加速研發等。
  2. 為了保護技術,強化國家對 M&A 的審核、對核心技術的安全管理。

重振日本半導體產業,需要數十年

韓國把半導體視為基礎產業。其中,入職三星電子被人們認為是社會菁英的象徵,且具有一定的社會地位。據說還有專門為入職三星的培訓機構。與現在的日本不同,在韓國的半導體行業匯聚了最優秀的人才。

此外,根據 “ K半導體供應鏈 ” 的構想,韓國計劃通過在 10 年內擴大大學招生人數、新設學科等措施,培養 36,000 名半導體技術人員。

另一方面,在日本,2010 年企業聯盟結束及國家項目 “ ASUKA ” 結束後,日本再也沒有其他強化半導體的政策。而且,如上文所述,瑞薩裁員 30,000 人,東芝的 SoC 事業部幾乎 “ 崩盤 ”,爾必達倒閉。這可說當下的日本半導體產業正如「二戰後的荒原」一般。想要獲得重生,必須建構比韓國 “ K半導體供應鏈 ” 還要大膽的長期戰略。

若僅僅招來台積電赴日建廠後無其他努力行動,就如同僅僅在半導體產業的 “ 大傷口 ” 上貼了一張 “ OK 繃 ”。如果日本政府真的想要重振半導體產業,請要做好 10 年以上的心理準備。

虎嗅網》授權轉載

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