日本半导体，闷声发大财
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谈及过去一年的半导体市场赢家，大家第一时间想到的，要么是英伟达这样卖产品的，要么是博通这样卖设计的，最多再加上台积电这样的代工厂。
这三家企业，过去已经有多篇文章分析和谈及，相信各位读者也不会陌生，它们凭着自己的雄厚的技术实力和丰富的生态体系，在AI浪潮里俨然一派，与其他企业费尽心机用AI装点自己不同，大赢家们仿佛是坐在家里等着钱上门一般，让人心生艳羡。
在这些巨头的背后，少不了半导体设备和材料行业的支持，尤其是负责生产的晶圆代工厂，在台积电业绩节节攀升的时候，与它合作的上游厂商也在心里乐开了花，而其中受益最大的，还是向来就以设备和材料闻名的日本厂商。
2022 年，四家日本公司跻身销售额排名前十的半导体设备制造商行列，这四家公司分别是：排名第四的东京电子（TEL）、排名第六的爱德万测试、排名第七的 Screen 和排名第九的 Kokusai Electric，日立高科、尼康、佳能等公司紧随其后。正因为这些设备厂商，日本媒体和政府才有底气抛出“如果没有日本产的半导体设备，将无法制造半导体”的豪言壮语。
而在半导体材料方面，日本同样保有非常大的份额，据Omdia的数据，2022年日本半导体材料占据全球48%份额，一部分关键材料占比更大，如EUV光刻胶是用于制造7nm以下芯片的关键材料，日本在该领域几乎占据了100%份额；ArF光刻胶用于130nm至7nm工艺的芯片制造，日本也占有87%份额。
在半导体行业因AI热潮而向前发展之际，一部分知名的日本厂商赚得盆满钵满，而那些规模较小的日本厂商，也获得了一场独属于自己的机遇，开始闷声发大财。
半导体设备的赢家
1979年在日本京都郊区成立的Towa，距今已有四十余年的历史，它的股价在过去一年时间里上涨了近4倍，这得益于它研发了今天广泛使用的里程碑式芯片密封胶技术，随着在硅片上塞入更多晶体管的成本不断上升，Towa为细导线制造真空密封而不产生气泡方面的技术成为了目前举足轻重的技术。
研究公司 TechInsights 的数据显示，Towa占据了全球芯片成型（chip molding）设备市场三分之二的份额。这是用树脂包裹芯片芯片和电线的关键步骤，保护它们免受灰尘、湿气和冲击，这样它们就可以安全地堆叠在一起，从而帮助英伟达GPU来更好地训练人工智能。
目前，市面上最大的内存厂商——SK海力士、三星电子和美光科技等都在购买Towa的芯片成型设备，数据统计，从去年夏天开始，SK海力士和三星共订购了22台Towa的机器，每台的成本约为3亿日元（合200万美元），其中一些毛利率超过50%。
Towa公司总裁Hirokazu Okada在接受采访时指出，“我们的客户说，如果没有我们的技术，他们就无法生产高端芯片，尤其是用于生成式人工智能的芯片。”他还透露，该公司在高端芯片成型机器领域几乎占据100%的市场份额。
Okada在采访中声称，目前公司还在准备下一款产品，旨在将成型成本减半，并将加工速度提高一倍，他表示，新机器的开发几乎已经完成，客户很快就能测试它的能力，这种设备的大规模生产将于2028年开始。
“我们对必须降价才能竞争的市场不感兴趣，”Okada说，“我们希望提供的技术的结果足以抵消我们的价格。”
据悉，Towa拥有一项将芯片模具浸入树脂的技术专利，这种技术使用的材料更少，芯片封装也更薄，产生的缺陷也更少。
该公司的竞争对手包括总部位于日本长野的Apic Yamada和新加坡的ASMP，但Towa在芯片成型领域却是独一无二的。Ichiyoshi 研究所的Mitsuhiro Osawa说，其他公司也曾试图开发与之竞争的技术，但 Towa 拥有关键专利，并与主要客户有着深厚的关系，“好像没有办法模仿他们。”他说。
其实Towa很早就开始生产封装设备了，但通常每年仅销售一到两台与HBM相关的特定机器，但随着AI热潮到来，HBM的需求急速扩张，光是截至本财年末，Towa就收到了超过20台机器的订单，只要英伟达等厂商还在不断生产H100和B200这样的GPU，那么HBM的需求只会越来越大，尤其未来HBM推出新标准后，Towa的封装设备也会更加紧俏。
同样因半导体设备火热的还有总部位于日本横滨的 Lasertec ，该公司成立于 1960 年，当时名为东京 ITV 实验室。公司最初为医疗应用设计和开发 X 射线电视摄像机，70 年代中期扩展到为半导体行业提供检测系统。80 年代中期，公司更名为 Lasertec。
Lasertec作为一家鲜为人知的公司，所生产的检测系统却是如今半导体行业中不可缺少的一环，这套用于验证使用EUV技术制造的芯片设计的系统，在2017年首次推出后，迅速成为了台积电等代工厂的选择。
Lasertec 几乎垄断了基于 EUV 操作的检测系统，这对该公司在芯片热潮中的股价来说是个好消息。在过去的五年里，Lasertec 公司的股价上涨了 1,500% 以上，而且自 2022 年 4 月以来一直是东京证券交易所顶级黄金市场的一员。
台湾半导体研究公司 JL Advisory Group 的联合创始人 Lucy Chen 说：“Lasertec 已经在 EUV 检测系统领域站稳了脚跟，并与台积电等尖端代工厂建立了合作关系。”根据她的经验，Lasertec 的系统优于竞争对手。
Lasertec约20年前就开始关注极紫外，正式开始定为经营上的重点是在约10年前，该公司在雷曼危机时出现了亏损。为了重振业绩，2009年7月走马上任的社长冈林理决定，“半导体电路将继续微细化，我们要以此推动将来的增长”，开始着手开发“光掩膜（利用极紫外光线在晶圆上烧制电路时的设计图）”以及“掩膜坯（绘制电路的基板）”的测试设备。
虽然Lasertec的员工只有约400人，是一家小规模的半导体设备企业，但它的经营模式是力争在大型企业难以涉足的小众（利基）领域开发出最大份额的产品，因此Lasertec专注于设计和开发，将生产的大部分委托给外部，采用“轻工厂”(fab-lite)的模式，在半导体厂商更多购入极紫外测试设备的背景下，Lasertec通过提高检测灵敏度和缩短检测时间，不断获得新订单。
尽管过去几年半导体行业有些疲软，但 Lasertec 公司的销售额和利润仍然大幅增长。截至 2023 年 12 月 31 日的六个月内，该公司的净销售额为 950 亿日元（6.28 亿美元），同比增长 72.4%。净利润为 222 亿日元（1.47 亿美元），同比增长 63.4%。
在二月份的一份声明中，Lasertec将 2024 年市场复苏的预测归功于对人工智能的强劲投资和消费需求复苏的迹象。
作为小众市场的王者企业，Lasertec还在探索下一个盈利来源。根据日经的报道，Lasertec看中的是能高效管理电力的碳化硅（SiC）晶圆测试设备，其认为随着纯电动汽车的全面普及，该设备的需求有望增加，未来Lasertec将强化这一设备的研发。
上述两家设备厂商的产品在芯片生产起着直接的作用，而有些公司在看似毫无关系的领域中，同样生产着对半导体有着举足轻重作用的设备，间接扩大着日本设备的影响力。
成立于 1985 年的Rorze就是这样的一家日本公司，它在国内的知名度虽然低，但却在晶圆搬运系统方面却拥有世界一流的技术。
晶圆是半导体的基础，在许多不同的设备中要经过数百道工序，在这些重复的过程中，附着在晶圆上的灰尘是一个大敌，而Rorze的主要产品就是传输晶圆和掩模的设备和机器人，包括产生低颗粒的自动化系统，最大限度地减少传输中产生的污染。
Rorze的设计、开发和销售在日本进行，2021年以前的生产制造主要在越南的工厂进行。2022年9月，Rorze宣布，其在上海建设的新工厂已经完工，同时还成立了在中国从事制造业务的新子公司。Rorze在之前就因不断兴建的晶圆厂而获益，随着AI的持续火热，这家名不见经传的日本公司又收获了新的订单。
今年4月，Rorze公布了截至2024年2月的财年（2023财年）的财务业绩摘要。报告显示，综合销售额同比下降1.3%至932.5亿日元（与公司计划相比增长5.9%），营业收入同比下降8.6%至241.4亿日元（与公司计划相比增长11.7%） ，净利润减少108亿日元至195.8亿日元（比计划增加24.5%）。
Rorze财报显示，尽管由于半导体行业的资本投资疲软，销售额和利润有所下降，但Rorze仍然取得了超出计划的业绩。此外，销售趋势自第一季度（2023年3月至2023年5月）触底以来一直处于复苏趋势，并在第四季度（2023年12月至2024年2月）创出季度历史新高。
从国家/地区的销售比例来看，美国（包括台积电亚利桑那工厂）比例最高，为30%，其次是中国，为28%。尤其是中国，一季度触底后迅速复苏，四季度以34%位居榜首。中国市场在美国对华出口限制的情况下，积极的资本投资仍在继续，Rorze在中国市场的订单主要来自中国本土半导体公司，有意思的是，Rorze表示，在2024年3月于上海举办的SEMICON China 2024上收到了许多来自中国设备制造商的询问，预计中国市场的销售额将持续增长。
截至2025年2月的财年（2024财年），Rorze预计销售额将同比增长 30%，达到 1207 亿日元，创下历史新高，营业利润预计也将同比增长 31%，达到 316 亿日元，这主要得益于半导体相关设备销售额的增加。其表示，未来将通过在越南和中国增设设备组装工厂和确保大规模生产系统，加强对需求增长的应对。
知名日本半导体设备厂商出尽了风头，而一些名不见经传的设备厂商却在暗自努力，在大家看不见的角落里发大财。
半导体材料的赢家
讲完了日本设备，再来讲讲日本半导体材料的小众厂商。
先来讲半导体容器所用到的密封材料，这个领域实际上也是日本厂商一家独大的局面，包括台积电在用的大型钢制储罐的帮助，都是由一家鲜为人知的日本公司——Valqua所提供，这家公司在1927年成立，如今约一半以上的销售额来自半导体行业，其在固定衬里储罐的全球市场中占据了约30%的份额。
Ichiyoshi Research Institute分析师Mitsuhiro Osawa表示，它是迄今为止全球最大的此类储罐供应商，令台湾等地的一些较小竞争对手相形见绌，并且几乎为全球最大的代工芯片制造商台积电提供所有储罐。
Valqua 公司总裁 Yoshihiro Hombo 在接受采访时说：“分子级的杂质会使整个化学溶液槽失去作用，因为它会大大降低尖端芯片制造的产量。我们和化学品制造商通过在超洁净条件下制造、运输和储存这些溶液，为整个供应链提供支持，而这是不容易复制的。”
半导体制造工艺中使用的各种化学品和酸必须不含污染物。用于清洁晶片的化学品的纯度要求相当于环绕地球一圈，不能发现比头发丝十分之一宽的灰尘。Hombo 表示，这些苛刻的要求使小公司很难进入这一行业，对大公司也没有吸引力。半导体厂商之所以选择Valqua，就是因为 Valqua 的定制生产和难以更换的储罐（可能使用十年或更久）。
由于没有标准化的容器形状或尺寸，因此每家芯片工厂的容器（通常每家工厂有数百个容器）都必须按订单生产。这些容器直径可达 4 米，高度可达 9 米，Valqua 在容器内部铺设了氟树脂板。将这种缺乏弹性、无粘性的薄片完美地贴在曲面上需要熟练工人的双手。连接储罐和机器的管道也必须进行内衬处理，整个储罐生产过程都在洁净的环境中进行。
对于目前主要的晶圆代工厂台积电来说，Valqua的密封材料和配套储罐是生产中不可缺少的一环，短期内难觅对手。
在材料领域中，也不乏一部分新秀企业，在先进半导体用材料领域，技术实力出色的先发企业处于垄断状态，但提高了材料耐久性等的后发企业也在力争获得市占率。
在Pellicle保护膜领域中，之前主要由日本的三井化学所垄断，早在1984年就涉足该业务的三井化学的全球份额位列第一，由于2022年从竞争对手旭化成手中收购了该业务，该公司基本上垄断了尖端半导体用产品市场。
而在近两年，日本大型胶带特殊用纸生产企琳得科（LINTEC）开发出了面向半导体制造的后端工序中用于保护芯片上电极的薄膜产品。与不使用该产品的情况相比，抗温度变化的强度（耐久性）可提高2.5～3倍，有望延长半导体产品的寿命。
据悉，LINTEC开发出了保护半导体电路底版（光掩模）的“Pellicle（防护膜）”使用的新材料。Pellicle起到的作用是在半导体晶圆上绘制电路时，防止底版留下伤痕和附着灰尘。是提高该工序的生产效率不可缺少的构件。
极紫外光（EUV）曝光设备用于制造电路线宽较为精细的半导体。要提高生产效率和实现精细化，需要提高光的输出功率，产生更高热量，因此需要提高Pellicle的耐热性。LINTEC通过使用在高温下不易发生化学变化和强度不易降低的碳纳米管（CNT），将耐热性提高到了使用多晶硅的传统产品的两倍以上。将在2025年度之前投资约50亿日元确立量产体制，与周边材料合计计算，争取几年内实现300亿日元的销售额。
无独有偶，在味之素所垄断的ABF绝缘膜领域，也出现了挑战者，味之素在20世纪90年代发现，味精生产过程中产生的一种化学副产品可用于制造绝缘膜，而绝缘膜对高性能芯片而言至关重要。此后30年该公司一直控制着ABF的供应。
一家名为AGC的日本材料企业则开发出了不使用传统环氧树脂材料的薄膜。绝缘薄膜是在多层化的半导体基板中细致通电所需要的材料。据称，AGC开发的产品提高传输性能，易于通电，可以降低面向通信标准“5G”等的高性能半导体的传输损失。该公司正与客户企业进行商谈，目标是2026～2027年左右实现商业化。
在半导体部件保护材料领域实现垄断的，是美国大型化学企业陶氏(DOW)及德国大型日用品企业汉高(Henkel)等，它们专注于液状保护材料，而日本企业东洋油墨SC控股则是推出了做成了薄膜状的保护材料，以此挑战材料巨头。
据悉，东洋油墨借鉴了以往积累的技术。这一技术以往用于折叠手机铰链部的薄膜，可以防止电磁波泄露。用液状保护材料进行加工时，需要在整个基板上涂布，而如果是薄膜，可以对每个部件进行保护。预计2024年将被美国半导体厂商采用，目标是2026年度实现20亿日元的销售额。
对于日本半导体材料来说，光刻胶时常被提及，而在未被提及的领域中，一样有小众公司正在崛起。
写在最后
上述几家厂商只是日本在半导体设备材料相关领域的冰山一角，虽然他们的营收并不算太高，最大的一家年营收都只是在千亿日元左右徘徊，但它们却在各自的领域中推出了非常有竞争力的产品，一部分甚至达到了垄断的效果
体量和规模没有成为这些日本公司的绊脚石，它们反过来利用这一点，在自己擅长的领域中做到了极致，或许这就是它们小众且成功的秘诀之一。
END
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