日本半導體三巨頭斥巨資擴產:2 奈米時代降臨

作者 | 發布日期 2025 年 11 月 06 日 7:10 | 分類 公司治理 , 半導體 , 晶圓 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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日本半導體三巨頭斥巨資擴產:2 奈米時代降臨

日本半導體三大巨頭在全球掀起激烈產能競速,是下代晶片製程爭奪的預判。東京應化工業(Tokyo Ohka Kogyo,TOK)、JSR 公司和 ADEKA 日本光阻劑製造商近期宣布數十億日圓投資計畫,代表全球半導體供應鏈又經歷深度重塑。投資除了對抗韓國三星和 SK 海力士等,更是為 2025~2030 年即將爆發的先進製程需求做好準備。

日本光阻劑領域有壓倒性壟斷地位。市場數據,日本企業占全球光阻劑 91% 以上市占率,東京應化工業單獨掌握全球市場 25.1%,高階 EUV 光阻劑更控制 45.9% 市場。東京應化工業投資韓國 200 億日圓蓋光阻劑廠,2030 年投產,再追加投資 120 億日圓蓋高純度化學廠。雙軌投資本質是將供應鏈移至距主要客戶最近的地理位置:三星、SK 海力士等大晶片商的大本營。

美國銀行集團(UBS)研究,日本光阻劑企業至少保持優勢至 2030 年,五年內掌握光阻劑供應鏈的企業將握著全球半導體產業的咽喉。

JSR 公司時間表更激進:韓國 MOR 型光阻劑廠明年底就會量產,比東京應化工業提前兩三年。百年老店的 Adeka 公司採「本土優先」策略,投資日本 32 億日圓建設 MOR 型光阻劑廠,目標是 2028 年 4 月量產。

韓國成為產業樞紐的必然性

韓國之所以成為日本材料巨頭擴產的首選地,背後有多重原因。韓國政府 2024 年宣布大半導體集群計畫,2047 年前投資 471 億美元,京畿道平澤─龍仁(Pyeongtaek-Yongin)區域將成為全球最大晶片製造中心,目標月產能達 770 萬片晶圓。此區域已匯聚三星、SK 海力士等全球頂級晶片企業,對光阻劑等需求量爆炸式增長。

SK 海力士今年資本支出增長 75%,以應付人工智慧晶片的高頻寬記憶體(HBM)瘋狂需求,HBM 2024 年需求量增長 200%,今年還會增長 70%。這種需求激增直接轉成高階光阻劑的迫切需求。同時從地緣政治角度看,日本材料企業在韓國建廠也有助規避貿易摩擦風險,本地化生產降低供應鏈脆弱性。

美國國際貿易委員會數據,韓國半導體產業全球競爭力持續上升。三星晶圓代工投資 2 奈米已啟動,SK 海力士在 DRAM 1b 和 1c 等先進製程產能擴張計畫已獲確認。這些企業迫切需要本土化材料供應夥伴,以應付全球光阻劑可能面臨的瓶頸。日本企業投資韓國,不只是建造工廠,更是長期戰略紐帶,確保 2 奈米晶片產業化時,不會因材料短缺成為產能瓶頸。

MOR 型光阻劑的戰略價值

MOR(金屬氧化物光阻劑)已成為 EUV 極紫外線曝光的核心選擇,是本輪日本企業集中擴產的邏輯。相比傳統化學增強抗蝕體(CAR),MOR 有三大優勢:首先,材料成本比乾式光阻劑低約 33%,對成本敏感晶片有明顯吸引力;其次,MOR 解析度、線邊粗糙度(LER)和圖案坍塌等關鍵指標表現優秀,尤其超小特徵尺寸;第三,MOR 材料浪費量可降低五至十倍,符合現代晶片廠要求環保。東京電子公司投資者日報顯示,MOR 預估 10 埃(1 奈米)用於邏輯晶片,1x 奈米製程用於 DRAM。

產業鏈關鍵參與者已開始驗證 MOR 商用可行性。SK 海力士已確認 1x 奈米 DRAM 製程採 MOR 方案,三星也在測試。市場研究機構 Valuates Reports 最新報告,全球 EUV 光阻劑市場 2024 年規模為 2.96 億美元,到 2031 年估達 14.09 億美元。七年內 EUV 光阻劑市場規模增長近五倍。

全球半導體產業鏈中長期預測

日本企業這波擴產投資,本質上反映全球晶片產業對五至十年內判斷一致:2 奈米以下將從研發進入量產。美國能源部數據顯示,全球半導體市場到 2030 年將達 1 兆美元,先進製程晶片需求創新高紀錄。日本企業雖然本土缺乏 2 奈米晶片廠,但積極布局海外,對 2 奈米以下先進製程同樣「志在必得」。國家支援也強化趨勢,日本經濟產業省(METI)支援日本材料商研發精細化學品,美國政府也戰略支援日本材料企業至歐洲擴張,都強化這些企業的全球競爭力。

中國等新興參與者雖然研發生產光阻劑取得進展,仍難撼動日本企業地位。中國企業主要 i 線和 KrF 光阻劑有突破,距高階 EUV 光阻劑商業化仍有較大技術與成本差距。日本企業至少 2030 年前可維持 EUV 光阻劑壟斷地位,此優勢更激發日本企業擴產決心。

對產業生態的深遠影響

日本光阻劑企業巨額投資,必然對全球半導體產業鏈分布產生深遠影響。首先會強化韓國全球晶片製造中心地位。高階材料本土化後,三星和 SK 海力士 2 奈米競爭力可大幅提升,成本結構也會改善。其次加劇日本控制全球半導體材料價值鏈程度:後摩爾定律時代,晶片性能提升關鍵已從製程轉向材料,日本企業壟斷關鍵材料,就掌握了晶片產業的升級密鑰。

從供應鏈彈性角度看,日本企業多地布局生產基地,有助降低全球晶片產業依賴單一國家供應鏈的風險。但也強化日本半導體話語權,無論晶片在哪製造,日本材料和化學品企業都能獲利。這種「隱形冠軍」戰略地位,比擁有晶片產能更穩定持久。

結論與前景

日本光阻劑巨頭擴產浪潮,代表半導體產業進入新階段。不再是純粹製程與製造規模競爭,而是上游材料供應鏈的爭奪戰。投資清楚啟示行業:後摩爾定律時代,掌握關鍵材料的企業,比掌握製程的企業有更大戰略優勢。對中國及其他新興晶片產業參與者而言,更是警示,如材料領域不能再突破,再先進製程都會受制於上游。

(本文由 Unwire Pro 授權轉載;首圖來源:台積電

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