Các sản phẩm bán dẫn của Nhật Bản đang dần vắng bóng trên thị trường nên nhiều người nhầm tưởng Nhật Bản đang thụt lùi so với Đài Loan, Hàn Quốc? Với thập niên 80, 90 của thế kỷ trước thì Nhật Bản không còn là ông vua trong ngành nhưng một số lĩnh vực như nguyên liệu sản xuất, thiết bị sản xuất, chất bán dẫn điện, vi xử lý cho ô tô,… thì Nhật Bản vẫn còn quá mạnh so với phần còn lại
Nhật Bản là màu xanh dương trong biểu đồ, chiếm phần lớn ở nhiều công đoạn sản xuất bán dẫn
Ngoài ra, các công ty Nhật Bản còn có sự hiện diện mạnh mẽ trong lĩnh vực thiết bị xử lý của các nhà máy bán dẫn, trong đó có Murata Machinery, Daifuku, Rotze,…các thiết bị kiểm tra wafer cũng tương tự, chủ yếu bao gồm Hitachi High-Tech, Lasertec, thiết bị đầu dò (probe) chủ yếu 2 công ty Tokyo Electron và Tokyo Seimitsu.
Các công ty cung cấp linh kiện cho máy móc sản xuất của Nhật Bản cũng rất mạnh như Rotze, Yaskawa,… với robot vận chuyển wafer; Shinko Electric, TOTO, NTK với Electrostatic Chuck, bơm chân không là Ebara, Kashiyama,….rồi các thiết bị cảm biến như Keyence, Omron. Mặc dù Nikon đã thua ASML trong việc sản xuất ra máy EUV Lithography (quang khắc) nhưng các công ty Nhật Bản đã đóng góp 27% linh kiện trong máy. Đặc biệt 1 trong 3 linh kiện quan trọng nhất của máy là nguồn sáng được cung cấp bởi Gigaphoton, một công ty con sở hữu hoàn toàn của Komatsu.
Tokyo Electron là công ty chuyên sản xuất thiết bị bán dẫn lớn nhất Nhật Bản. Công ty được thành lập vào năm 1963, chiếm khoảng hơn 12% thị phần trong ngành. Đặc biệt, công ty chiếm 100% thị phần thiết bị phủ công đoạn coater/ developer cho EUV lithography.
Máy khắc nano của Canon đang được Kioxia dùng để sản xuất chip nhớ
Nhiều công ty Nhật Bản đã có tên tuổi trong ngành của mình dần bước chân vào lĩnh vực sản xuất thiết bị bán dẫn trong xu hướng phát triển chất bán dẫn sau những năm 1970. Ví dụ, Nikon và Canon bước vào lĩnh vực máy quang khắc vì họ đã tích lũy được công nghệ quang học và công nghệ xử lý chính xác trước đó. SCREEN là một công ty ở Kyoto có lịch sử hàng thế kỷ, nguồn gốc của công ty là in ấn và sản xuất đĩa, hiện nay là công ty lớn nhất trong công đoạn sản xuất máy Cleaning.
Ebara là nhà sản xuất máy bơm lớn nhất Nhật Bản. Dây chuyền sản xuất chất bán dẫn đòi hỏi số lượng lớn các loại máy bơm chân không cao cấp khác nhau. Ebara bước chân vào ngành bán dẫn từ máy bơm (bơm chân không, máy bơm chất lỏng,…), sau đó phát triển thiết bị CMP (Đánh bóng cơ học hóa học), hiện là công ty lớn thứ hai hãng thiết bị CMP trên thế giới.
Hitachi High-Tech là công ty con của Tập đoàn Hitachi. Các công ty Nhật Bản đã nỗ lực phát triển kính hiển vi điện tử cao cấp, Hitachi và Japan Electronics (JEOL) chiếm lĩnh các thị trường lớn trên toàn cầu. Thị trường chính dành cho việc kiểm tra chất bán dẫn do kính hiển vi điện tử của Hitachi High-Technology chiếm lĩnh là kết quả tự nhiên.
Ngành công nghiệp điện tử Nhật Bản rất phát triển trong những năm 1970 và 1980. Vào thời điểm đó, các công ty Nhật Bản thuộc nhiều ngành công nghiệp khác nhau đang phải đối mặt với vấn đề phát triển lĩnh vực kinh doanh mới và nhiều công ty đã tham gia vào đội ngũ sản xuất vật liệu bán dẫn. Ví dụ, Dai Nippon Printing là một công ty in đã thành lập được 150 năm, đã chuyển đổi công nghệ chế tạo tấm của ngành in sang lĩnh vực mask cho sản xuất chất bán dẫn và trở thành nhà sản xuất mask lớn nhất thế giới. Trong quá trình sản xuất cần vaccum chuck để chuyển các tấm wafer, hiện nay NTK Ceratec của Nhật Bản đang dẫn đầu ở phân khúc thị trường này. Công ty là công ty con của NTK, một công ty nổi tiếng trong lĩnh vực gốm sứ công nghiệp tại Nhật Bản.
Một yếu tố khác là ngành vật liệu hóa học chính xác có tính khép kín hơn các ngành khác. Không chỉ ngành vật liệu bán dẫn của Nhật Bản mà còn cả ngành vật liệu công nghệ cao. Thiết bị sản xuất được thiết kế và tùy chỉnh bởi chính các công ty phát triển và không có sản phẩm công nghiệp tiêu chuẩn nào trên thị trường. Các công ty này thường cố tình không nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho công nghệ mà thay vào đó giữ chúng dưới dạng hộp đen. Các nước đang phát triển muộn khó có thể bắt chước ngoài hoạt động nghiên cứu và phát triển.
ABF của Ajinomoto, công ty thực phẩm lớn nhất Nhật Bản, là vật liệu phải được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn. ABF là tên viết tắt của Ajinomoto Build-up Film, được dùng làm vật liệu cách nhiệt cho CPU, Ajinomoto hiện đang thống trị thị trường này. Ajinomoto công ty đã có lịch sử hơn 100 năm, vào những năm 1970, công ty đã khám phá việc sử dụng công nghệ tích lũy trong sản xuất axit amin để phát triển một số sản phẩm và vật liệu mới. Năm 1996, Ajinomoto bắt đầu phát triển chất cách điện dạng màng và thành công sau khoảng 4 tháng. Nhưng phải mất khoảng ba năm để các công ty bán dẫn sử dụng vật liệu này và Ajinomoto đã có được phân khúc này kể từ đó. Ngoài số lượng lớn bằng sáng chế của Ajinomoto còn bao gồm một số lượng lớn bí mật kỹ thuật trong quy trình sản xuất, tạo thành rào cản gia nhập lớn.
#Cuộcchiếnbándẫn
Về thiết bị sản xuất chất bán dẫn
Ngành công nghiệp thiết bị sản xuất chất bán dẫn của Nhật Bản bắt đầu từ những năm 1970 và hiện nay chiếm 31% thị phần toàn thế giới. Xếp hạng các công ty sản xuất thiết bị bán dẫn trên toàn thế giới, top 15 được phân bổ như sau: 6 công ty ở Hoa Kỳ, 6 công ty ở Nhật Bản, 2 công ty ở Hà Lan và 1 công ty ở Hàn Quốc. Các công ty hàng đầu tại Nhật Bản như sau: Tokyo Electron, Advantest, Nippon Screen, Kokusai Electric, Nikon, Canon, Tokyo Seimitsu, Lasertec, Towa, Ebara và Ulvac. Các công ty Nhật Bản có mặt hầu hết ở các công đoạn sản xuất chất bán dẫn. Biểu đồ dưới đây là thị phần các công ty trong các công đoạn (màu xanh dương là các công ty Nhật, xanh lá là Hoa Kỳ, vàng là châu Âu (Hà Lan), Hồng là Hàn Quốc)Nhật Bản là màu xanh dương trong biểu đồ, chiếm phần lớn ở nhiều công đoạn sản xuất bán dẫn
Ngoài ra, các công ty Nhật Bản còn có sự hiện diện mạnh mẽ trong lĩnh vực thiết bị xử lý của các nhà máy bán dẫn, trong đó có Murata Machinery, Daifuku, Rotze,…các thiết bị kiểm tra wafer cũng tương tự, chủ yếu bao gồm Hitachi High-Tech, Lasertec, thiết bị đầu dò (probe) chủ yếu 2 công ty Tokyo Electron và Tokyo Seimitsu.
Các công ty cung cấp linh kiện cho máy móc sản xuất của Nhật Bản cũng rất mạnh như Rotze, Yaskawa,… với robot vận chuyển wafer; Shinko Electric, TOTO, NTK với Electrostatic Chuck, bơm chân không là Ebara, Kashiyama,….rồi các thiết bị cảm biến như Keyence, Omron. Mặc dù Nikon đã thua ASML trong việc sản xuất ra máy EUV Lithography (quang khắc) nhưng các công ty Nhật Bản đã đóng góp 27% linh kiện trong máy. Đặc biệt 1 trong 3 linh kiện quan trọng nhất của máy là nguồn sáng được cung cấp bởi Gigaphoton, một công ty con sở hữu hoàn toàn của Komatsu.
Tokyo Electron là công ty chuyên sản xuất thiết bị bán dẫn lớn nhất Nhật Bản. Công ty được thành lập vào năm 1963, chiếm khoảng hơn 12% thị phần trong ngành. Đặc biệt, công ty chiếm 100% thị phần thiết bị phủ công đoạn coater/ developer cho EUV lithography.
Máy khắc nano của Canon đang được Kioxia dùng để sản xuất chip nhớ
Nhiều công ty Nhật Bản đã có tên tuổi trong ngành của mình dần bước chân vào lĩnh vực sản xuất thiết bị bán dẫn trong xu hướng phát triển chất bán dẫn sau những năm 1970. Ví dụ, Nikon và Canon bước vào lĩnh vực máy quang khắc vì họ đã tích lũy được công nghệ quang học và công nghệ xử lý chính xác trước đó. SCREEN là một công ty ở Kyoto có lịch sử hàng thế kỷ, nguồn gốc của công ty là in ấn và sản xuất đĩa, hiện nay là công ty lớn nhất trong công đoạn sản xuất máy Cleaning.
Ebara là nhà sản xuất máy bơm lớn nhất Nhật Bản. Dây chuyền sản xuất chất bán dẫn đòi hỏi số lượng lớn các loại máy bơm chân không cao cấp khác nhau. Ebara bước chân vào ngành bán dẫn từ máy bơm (bơm chân không, máy bơm chất lỏng,…), sau đó phát triển thiết bị CMP (Đánh bóng cơ học hóa học), hiện là công ty lớn thứ hai hãng thiết bị CMP trên thế giới.
Hitachi High-Tech là công ty con của Tập đoàn Hitachi. Các công ty Nhật Bản đã nỗ lực phát triển kính hiển vi điện tử cao cấp, Hitachi và Japan Electronics (JEOL) chiếm lĩnh các thị trường lớn trên toàn cầu. Thị trường chính dành cho việc kiểm tra chất bán dẫn do kính hiển vi điện tử của Hitachi High-Technology chiếm lĩnh là kết quả tự nhiên.
Vật liệu bán dẫn của Nhật Bản quá mạnh
Hàng trăm nguyên liệu thô được sử dụng trong quá trình sản xuất chip, bao gồm rắn, lỏng và khí, các công ty Nhật Bản có sự hiện diện mạnh mẽ ở hầu hết các nguyên liệu thô của chip.- Lĩnh vực chất cảm quang: JSR, Shin-Etsu, Sumitomo, Fujifilm.
- Lĩnh vực silicon wafer: Shin-Etsu, SUMCO.
- Lĩnh vực mask: Dainippon Priting, Toppan, HOYA.
- Các công ty liên quan đến hóa chất: Kanto Chemical, Resonac, Daikin Industries, Nippon Zeon, Sumitomo Seiko, Chuo Glass, Iwatani Sangyo, Mitsui Chemicals, Kanto Denka Industries, ADEKA.
- Lĩnh vực vật liệu kim loại (Mo, Ta, Cu,…) cho sản xuất chất bán dẫn: JX Metals, Ulvac, Mitsui, Tosoh.
- Nước có độ tinh khiết cao: Kurita Industrial, Organo, Nomura Fine Science.
- Chất mài mòn và miếng đệm CMP: Fujifilm, Fujimi, Resonac, JSR, Toppan, Fujibo.
- Sản phẩm thạch anh: AGC và Tosoh.
Ngành công nghiệp điện tử Nhật Bản rất phát triển trong những năm 1970 và 1980. Vào thời điểm đó, các công ty Nhật Bản thuộc nhiều ngành công nghiệp khác nhau đang phải đối mặt với vấn đề phát triển lĩnh vực kinh doanh mới và nhiều công ty đã tham gia vào đội ngũ sản xuất vật liệu bán dẫn. Ví dụ, Dai Nippon Printing là một công ty in đã thành lập được 150 năm, đã chuyển đổi công nghệ chế tạo tấm của ngành in sang lĩnh vực mask cho sản xuất chất bán dẫn và trở thành nhà sản xuất mask lớn nhất thế giới. Trong quá trình sản xuất cần vaccum chuck để chuyển các tấm wafer, hiện nay NTK Ceratec của Nhật Bản đang dẫn đầu ở phân khúc thị trường này. Công ty là công ty con của NTK, một công ty nổi tiếng trong lĩnh vực gốm sứ công nghiệp tại Nhật Bản.
Một yếu tố khác là ngành vật liệu hóa học chính xác có tính khép kín hơn các ngành khác. Không chỉ ngành vật liệu bán dẫn của Nhật Bản mà còn cả ngành vật liệu công nghệ cao. Thiết bị sản xuất được thiết kế và tùy chỉnh bởi chính các công ty phát triển và không có sản phẩm công nghiệp tiêu chuẩn nào trên thị trường. Các công ty này thường cố tình không nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho công nghệ mà thay vào đó giữ chúng dưới dạng hộp đen. Các nước đang phát triển muộn khó có thể bắt chước ngoài hoạt động nghiên cứu và phát triển.
ABF của Ajinomoto, công ty thực phẩm lớn nhất Nhật Bản, là vật liệu phải được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn. ABF là tên viết tắt của Ajinomoto Build-up Film, được dùng làm vật liệu cách nhiệt cho CPU, Ajinomoto hiện đang thống trị thị trường này. Ajinomoto công ty đã có lịch sử hơn 100 năm, vào những năm 1970, công ty đã khám phá việc sử dụng công nghệ tích lũy trong sản xuất axit amin để phát triển một số sản phẩm và vật liệu mới. Năm 1996, Ajinomoto bắt đầu phát triển chất cách điện dạng màng và thành công sau khoảng 4 tháng. Nhưng phải mất khoảng ba năm để các công ty bán dẫn sử dụng vật liệu này và Ajinomoto đã có được phân khúc này kể từ đó. Ngoài số lượng lớn bằng sáng chế của Ajinomoto còn bao gồm một số lượng lớn bí mật kỹ thuật trong quy trình sản xuất, tạo thành rào cản gia nhập lớn.
#Cuộcchiếnbándẫn
Nguồn: waynechelsea/mekadesign
