圖片來源 @視覺中國
文 | 半導體産業縱橫
2024 開年第一天，日本中北部地區發生 7.4 級地震，震中位于石川縣能登地區，災情主要發生在石川縣、新潟縣和富士縣。此次地震，對日本半導體産業造成了一定影響。
日本半導體産業主要集中在九州，本州的關東、東北地區，北海道僅有 Rapidus 一家企業。九州聚集的半導體企業最多，如東芝、NEC、瑞薩電子、索尼、勝高（SUMCO）等；東北地區包含仙台和福島相鄰的周邊，瑞薩電子、勝高和信越化學（Shin-Etsu Chemical）都有設廠。
目前，在此次地震區域設廠的企業包括 MLCC 大廠村田的金澤村田制作所、東芝、Ferrotec、SBTechnology、KEC、國際電氣等。其中，金澤村田制作所位于石川縣，不過，地震中心不在村田的主要廠區。行業人士表示，此次地震對村田的影響應該不大，因爲村田在日本多處設有工廠，加上目前産能利用率尚未滿載，有較多的冗餘空間。
小松村田制作所位于石川縣小松市，生産智能手機使用的 WiFi、Bluetooth 模組，主要客戶爲 iPhone，由于村田集團内并無同類型的工廠，且工廠所在地的小松市地震強度爲 5 級，可能會影響 iPhone 零組件供應。
金澤村田制作所位于石川縣白山市，主要生産頻率爲 700MHz~3.5GHz 的 SAW 濾波器，主要用于手機、GPS，雖然村田制作所仍有仙台工廠生産 700MHz~2.7GHz 的 SAW 濾波器，但因金澤工廠生産較高頻的産品，且此次金澤市地震強度爲 5 級，而村田制作所 SAW 濾波器的全球市占率接近 50%，地震影響難以避免，會對相關供應鏈産生一定的沖擊。
東芝在石川縣新建了一座功率器件晶圓廠，預計 2024 年投入量産，此次地震是否會影響投産進程，還有待觀察。
日本是 NAND 和 DRAM 存儲器生産大國，生産重鎮位于三重縣和廣島縣，此次，這兩個地區的地震強度爲 2 級和 1 級，對相關晶圓廠影響不大。
Ferrotec 集團的日本子公司 Ferrotec Material Technologies Corporation 于 2022 年宣布在石川縣能美郡川北町建設石川第三工廠，該廠計劃生産陶瓷材料和加工産品，計劃于 2024 年夏季開始投入運營。
矽晶圓方面，SUMCO 山形縣廠區地震強度爲 2~3 級，九州和北海道的 5 座工廠未受地震影響。
01 對國際合作工廠的影響
近些年，有越來越多的國際廠商在日本合資建廠，此次地震，對相關企業也産生了一定影響。
晶圓代工方面，台積電 23A 廠區位于九州熊本，目前已規劃 1、2 廠，其中，1 廠預計在 2024 下半年量産，主要生産 12nm、16nm、22nm 和 28nm 制程的 ISP、CIS 和車用相關芯片。此次，該地區的地震強度爲 1~2 級，對相關工廠的影響有限。
聯電的三重縣 12 英寸晶圓廠 USJC 主要生産 40nm、65nm、90nm 制程的邏輯 IC 和功率器件（IGBT、MOSFET），約占聯電總産能約 9%。此次，該地區的地震強度爲 4 級，對工廠生産有一定影響。
封測廠方面，力成日本廠（Teraprobe）主要生産 MCU，廠房位于九州熊本，日月光日本封測廠在高畠市，此次地震強度爲 4 級，影響有限。
在日本，新唐與 Tower 的合資企業 TPSCo，一共有三處生産基地，分别位于富山縣魚津市、富山縣砺波市和新潟縣妙高市，包括 8 英寸和 12 英寸晶圓廠，都在地震中心附近。
TPSCo 主要生産車用芯片，産品涵蓋射頻、高性能模拟、整合式電源管理、CMOS 圖像傳感器（CIS）等芯片，制程在 45nm 及以上，也有封裝和測試服務。新唐表示，地震的實際影響仍在盤點中。
02 總體評估
此次地震主要影響的是日本西海岸相關城市，而日本半導體産業的主要聚焦地位于日本的東海岸周邊，以及九州地區，預計此次地震對于日本半導體産業影響相對較小。
有機構認爲，目前，全球整體半導體晶圓廠的産能利用率爲 50~60%，若最壞情況發生，日本石川半導體工廠無法運營，全球其它廠産能很快就可以補上，且目前各廠商手中仍有庫存，因此對整體産業影響有限。
03 以往地震的影響
日本是個地震災害多發國，在過去 20 年的時間裏，曾經發生過多次地震，對其本土半導體産業的影響還是比較大的，這也是日本發展半導體制造業，特别是 16nm 以下先進制程的隐憂。
2011 年，日本福島發生 9 級大地震，當時，東芝位于震中附近的岩手縣工廠停産，瑞薩電子的 8 個産線被迫停工，3 個月後才陸續複工生産。富士通半導體廠和 Motorola 在日本的半導體工廠也受到了影響。如此大規模的地震，衆多模拟芯片和器件工廠停産，在當時引起了一波漲價潮。
2016 年 4 月，九州熊本縣發生 6.5 級地震，當時，索尼、瑞薩電子和三菱電機等企業工廠停産，對當時的全球半導體市場産生了明顯影響，特别是 CIS 傳感器，多家手機廠商紛紛向索尼的競争對手三星下單搶貨。
2021 年 2 月，福島近海發生地震，瑞薩電子在與福島縣相鄰的茨城縣境内有一座工廠，地震後，這座工廠不得不停産。那次地震，受沖擊最大的應用細分是汽車芯片，對于當時的缺貨潮來說，是雪上加霜。
2022 年 3 月，日本發生 7.4 級地震，宮城縣和福島縣受災嚴重。當時，村田制作所、索尼、瑞薩電子、信越等多座工廠都停工了。
基于半導體的工藝特性，停産後恢複生産必須重新設置生産參數，因此，停産前未能生産完成的産品全部廢棄，這不僅給企業帶來損失，還進一步加劇了市場上的缺貨狀況，導緻價格飛漲。
當時，福島縣相關企業主要進行 8 英寸晶圓的代工和存儲芯片生産，以及矽片的生産，停産使得相關産品供不應求，帶來價格上漲，尤其是用于生産汽車芯片的 8 英寸晶圓産線，地震進一步加劇了汽車芯片全球大缺貨。瑞薩電子在震中附近的 3 座工廠的生産受到影響，其中兩座完全停工，一座工廠部分生産線停工。地震後，豐田和日産汽車公司停止了日本北部工廠的運營。
當時，受影響的那珂工廠是瑞薩電子重要的汽車芯片生産基地，在那珂工廠生産的芯片中，三分之二的産品是汽車芯片。該工廠還于 2021 年因火災事故而停工，進一步惡化了全球缺芯狀況。
04 地震是否會對日本半導體發展戰略産生影響？
在半導體材料和設備方面，日本在全球具備很強的競争力和影響力。
據 SEMI 統計，日本企業在全球半導體材料市場上所占的份額達到 52%，而北美和歐洲分别占 15% 左右。在制造芯片的 19 種主要材料中，日本有 14 種位居全球第一，如矽片（信越、勝高）、光刻膠（JSR、東京應化、富士材料）、光掩模（DNP、日本凸版印刷）、鍵合引線、模壓樹脂和引線框架等。
半導體設備方面，來自 VLSI Research 的數據顯示，在全球 TOP15 半導體設備廠商中，有 7 家來自日本，分别是東京電子、愛德萬、SCREEN、Hitachi High-tech、Kokusai Electric、尼康、Daifuku。
然而，在芯片制造，特别是邏輯芯片制造方面，日本明顯落後于全球其它先進地區。近幾年，日本正在大力發展本土的芯片制造業，特别是在 28nm 以下制程（以 12nm、16nm 和 22nm 爲主），以及最先進制程工藝（2nm 及以下）産線建設方面，政府給予了很多政策和資金支持。
日本的半導體基本戰略可以概括爲 " 三步走 "：一、強化已有的半導體制造基礎；二、通過國際合作學習先進半導體技術，并建立起日本國内的生産體制；三、通過國際合作建立起最前沿的技術基礎。
爲了在日本加速建立起先進制程芯片的制造能力，日本政府在 2021 财年追加了 6170 億日元的财政預算，2022 财年再次追加 4500 億日元。截至 2022 年 9 月，經濟産業省共通過了 3 項先進制程半導體制造項目，主要包括：台積電、索尼與電裝在日本熊本縣的工廠（JASM），主要生産 28nm、22nm、12nm、16nm 制程邏輯芯片；KIOXIA 與西部數據在日本三重縣的工廠，主要生産第 6 代 3D NAND Flash；與美光合資在廣島縣建廠，主要生産 1 β 制程 DRAM。
在成熟制程方面，日本政府也很重視本土生産能力的提升，以及對配套材料和設備等周邊廠商的支持。其中，對供應鏈高度重要的半導體生産設施的脫碳化 · 更新化補助金項目共通過了 30 項補貼（合計補貼金額爲 465 億日元），涵蓋日本國内 81 個成熟制程晶圓廠中的 27 個（覆蓋率達到 33%），預計可将日本成熟制程芯片生産能力提升 15% 以上（與 2019 年對比）。
根據以上标準，日本政府在 2023 年 4 月公布了對瑞薩電子（主要針對汽車和工業用 MCU）和 Ibiden（生産 FC-BGA 基闆）兩家廠商擴産計劃的資助，合計補貼金額爲 564 億日元。
在 2nm 及更先進制程研發和制造方面，日本政府也在大力扶持，運營實體是由國内外多家企業合資組建的 Rapidus 公司，主要工作是 2nm 研發，并盡量縮短從設計到前道 + 後道制造的時間，晶圓廠的建造，以及與前沿制程設計、材料和設備相關的技術研究中心的建設（LSTC，Leading-edge Semiconductor Technology Center），還有 Rapidus 試生産和未來量産産線的建設。Rapidus 的半導體工廠設在北海道千歲市，計劃在 2025 年完成試生産産線建設，并在 2027 年前後建起量産産線。
功率半導體方面，日本要大力發展以 SiC、GaN 和 Ga2O3 爲代表的寬禁帶半導體材料和工藝。在 SiC 領域，日本企業羅姆在全球範圍内具備較強的競争力，該公司的 SiC 半導體和基闆材料全球市占率分爲 17% 和 15%，其它日本廠商在 SiC 方面的進展較爲緩慢。還需要加快發展速度，這時，政府的政策和資金支持就顯得很重要。
綜上可見，日本要大力發展本土 28nm 以下制程芯片制造業，需要新建一批具有較高硬件水平的晶圓廠，同時，爲這些工廠提供建設、材料、設備和服務支持的周邊企業也會随之在日本本土發展起來。這些會帶來越來越多的國際合作，頻發地震會對國際企業在日本建廠産生影響。
由于半導體生産的高精密特點，地震成爲日本完善本土半導體供應鏈的不确定因素。半導體産品對震動環境控制要求極高，小級别地震可能導緻産線上晶圓的良率下降，中大級别地震會破壞制造設備，光刻、刻蝕、離子注入等芯片制造流程對震動非常敏感，相關半導體設備的減振台可以減輕地震對設備造成的不利影響，但多頻次、高強度地震會損害設備。震後需要進行設備修複和産線調試等工作，弄好以後才能恢複生産。
