台灣積體電路製造股份有限公司(TSMC)於日本熊本縣擁有多數股權的晶圓製造子公司「日本先進半導體製造」(JASM),工廠已於 2024 年 2 月 24 日舉行開業典禮。該工廠於 2022 年 4 月動工,從動工到竣工僅用了一年 8 個月,速度之快令人印象深刻。
九州大學更於 4 月份宣布,為了發展半導體領域的研究及人才培育,與台積電簽訂全面合作備忘錄,可見日本政府對於擴大、升級半導體產業的決心。

日本政府如此積極,其實不難理解,因為日本曾在全球半導體市場中有超過 50% 的市佔率,然而到 2019 年時,市佔率已下降至僅剩一成(根據總務省《令和3年 情報通信白書》)。在產品和服務數位化的加速推進下,半導體的需求不斷增加,導致全球範圍內的供應不足,然而日本趕不上這波變遷,被認為錯失能為國家掙取高額外匯的良機。
1980 年代曾為半導體產業龍頭
無庸置疑的是,半導體產業始於美國並隨之蓬勃發展。從電晶體的發現與改良、電晶體技術的授權(1948-1952 年)、鍺材料轉向矽材料(1950 年代後期)、積體電路的發明(1958、1959 年)⋯⋯一直到全球第一款商用微處理器問世(1971 年)等等,無數技術創新如浪潮般在美國誕生。
而日本的電子工業,一直在追趕著美國這個半導體先進國。1950 年,日本開始研究半導體管,並在 1950 年代中期開始量產半導體管(鍺);到了 1986 年,按總部所在地(國家或地區)劃分的半導體銷售金額份額中,原本一直位居第一的美國被日本超越,日本成為了半導體產業的龍頭。
不過,為何過去的日本能成為半導體產業中的龍頭?除了日本政府實施的強力保護和培育政策外,或許還可以從以下 3 個面向分析:
一、日本的民族性
日本在戰後經濟高度發展期間,普遍被認為擅長模仿並將其最佳化,最終將模仿的產品轉化為自身獨特的產品,例如:全球知名的京都企業華歌爾,就是二戰後成立的公司,它是日本首家引進美國內衣的企業,並在此基礎上積極開發和創新自家產品。如此背景下,1980 年代後期到 1990 年代初期,日本製品廣受市場喜愛,「日本東西品質好」成為了最佳形象。
二、半導體業務是電機或電子企業的一個部門
美國的半導體公司多為專門企業,且每季度的財報都受到嚴格檢查。因此,這些公司的營業規模較小,且難以進行基於長期視野的大規模開發和設備投資。
相較之下,日本的半導體產業作為電機和電子企業的一部分,較能無視短期盈利與進行大規模開發和設備投資,因此在 1980 年代成功追趕並超越了美國,成為市佔第一。
然而要補充的是,半導體業務在景氣、不景氣時的收支波動大。於 1990 年代起,不景氣時出現的巨額虧損,惡化了整個綜合電機和電子企業的財務狀況。半導體業務的領導者雖是高層管理人員,但並非公司總裁,由於收支波動嚴重,使得景氣衰退期內的設備投資縮減為常態。半導體業務逐漸成為「累贅」,最終導致國內企業間的業務整合或撤退,這使得日本半導體產業在市場上越來越失去競爭力。
三、美國在半導體技術上領先並向日本開放技術
從 1950 到 1960 年代,日本從美國和歐洲企業引進技術,逐步累積半導體組裝和製造的專業知識。當時,日本的電子產業主要集中於生產電晶體收音機和電視機。1950 年代下半,索尼推出日本第一台電晶體收音機,該成就是日本半導體產業的重要起點。

10 年間從龍頭變「吊車尾」?
曾經屹立於巔峰的日本半導體產業,為何會在競爭中落後呢?其主因可能有以下幾點:
一、日美半導體協定
在 1980 年代,日本半導體產業蓬勃發展的同時,也引起了一些國家的不滿,特別是美國,與日本之間的貿易摩擦在半導體產業中最為嚴重。在如此背景下,《日美半導體協定》就此誕生,強制規定日本市場中,外國製造的半導體所佔比例須達到 20%,這樣的「不平等協定」對日本產業造成了極大壓力。
二、主要市場的變遷
半導體市場從過去的通信設備和大型計算機轉向個人電腦,如此變遷成為影響日本半導體產業落後的原因之一。
日本半導體產業一直以「耐用性」為生產重點,追求品質能長期使用。然而,在個人電腦競爭激烈的市場中,推出個人電腦的企業為求更多經濟效益,反而會更強調低成本製造而非長久耐用,日本半導體產業因無法迅速適應這一需變化,導致無法跟上市場。此時,台灣、韓國、中國等國在政府積極推動與保護政策下,半導體產業相對蓬勃。
另一方面,半導體產業的商業模式逐漸改變。以美國為中心,半導體企業開始出現「設計」由無廠半導體公司(Fabless Semiconductor Company)負責,「製造」由晶圓代工廠(Foundry)負責的水平分工趨勢。然而,日本的電機製造商們仍堅持在公司內部進行從設計到製造的傳統商業模式,導致無法因應這波新趨勢。
三、戰略思維的缺乏
除了市場的外部因素外,日本自身的內部問題,也是導致其失去半導體領導地位的主要原因之一。許多日本大型半導體公司僅作為綜合電機企業的一個部門,並未專注於半導體業務。
因此,這些企業的高層管理者對半導體業務的理解相對不足,難以在經濟低迷時做出精準的投資與決策,並在市場回升後實現營收增長。這種缺乏戰略思維的決策方式,亦使得日本在全球競爭中逐漸失去優勢。
四、無法製造出跟上市場趨勢的產品
例如,日本過去並沒有邏輯 IC(Logic IC)的相關製造工廠,在該領域遠遠落後於其他國家約 10 年。未來若要在半導體領域重新崛起,日本需要與技術卓越的海外廠商合作──這也是為什麼日本政府要和 TSMC 合作的原因之一,熊本廠也成了日本最先進的邏輯製程晶圓廠。

材料設備輸出仍處優勢、加強製造投資額
日本在半導體設計與製造方面的競爭力,雖然有所減弱,但其在全球半導體設備市場中仍保持重要地位,尤其是出口市場。目前半導體設備市場主要由美國、日本和荷蘭 3 個國家掌控,以十大設備製造商為例,美國佔據了約 50% 的市場,其次是日本和荷蘭,市場份額分別為 30% 和 20%。
而日本製造的半導體設備多以出口為主,以 2022 年為例,日本國內的半導體設備市場規模為 83.5 億美元,佔全球市場的 7.8%。在日本的半導體設備出口中,半導體生產設備佔了大部分,接近出口總額的六成;其次是部件,約佔兩成。
此外,針對半導體設計與製造的缺口,經濟產業省在 2023 年修正預算中編列 6,322 億日圓,受惠企業包括 TSMC、JASM、Western Digital、KIOXIA、Micron Technology。而隨著企業獲得補助款,預期將帶來顯著的經濟效益。
根據九州金融集團試算,熊本廠自 2024 年開始運作後,兩年間的經濟波及效應預計約為 1.8 兆日圓(2022 年 5 月發表),而在 2022 年至 2032 年的 10 年間,預計經濟波及效應將達到約 4.3 兆日圓(2022 年 9 月發表)。再者,若將影響範圍擴大至整個電子設備產業,包括 JASM、索尼、三菱電機等公司,預估從 2022 年至 2032 年的 10 年間,該產業的經濟波及效應將達到約 6.9 兆日圓(2023 年 8 月發表)。

總結來看,日本在半導體產業的未來走向,雖然面臨設計與製造上的挑戰,但其在半導體材料設備的出口市場仍具有顯著優勢。日本憑藉穩定的設備出口市場地位,持續維持全球 30% 市場份額。此外,透過經濟產業省的大力支持、企業的積極投資,日本正努力彌補設計與製造的缺口,並預期這些投資將帶來可觀的經濟效益,尤其在地方經濟方面將發揮顯著的波及效應。日本半導體產業是否能借助這波政府的大力推動,改變目前相對弱勢的形象,並締造下一個半導體輝煌史,值得我們持續觀察。
執行編輯:羅思涵
核稿編輯:孫雅為