把被稱為新時代「日本矽島」半導體產業及其供應鏈安全基地放在熊本活躍地震區活斷層上,真的安全嗎?日本半導體國家戰略在地緣政治與經濟安保「去風險」中,又該如何確保讓半導體產業集群在地震等自然災害中「去風險」呢?七月二十八日下午四時二十七分,熊本突發七點一級強震,給以熊本為核心、擴張式打造九州半導體產業的新集群留下一連串問號。

震後災情接踵而至

震後截至八月三日,熊本共發生一級以上的餘震六百多次,仍有八千四百八十人在二百零六個避難所內避難。地震造成死亡人數已達三十八人,已確認倒塌受損等的房屋四千六百二十二棟,約四萬六千七百戶家庭斷水,因地震受損的高速公路、鐵道、新幹線等停駛。由於地震後連日高溫,一些避難所缺乏空調等降溫設施,熊本縣已開始受理「二次疏散」申請,即安排災民入住酒店等設施,避免中暑等次生災害。宇城市和冰川町也已著手建設臨時住宅。

熊本縣最大的購物中心熊本永旺夢樂城是此次地震重災區。永旺夢樂城坐落於嘉島町,總面積二十二萬四千平方米,匯集餐飲、超市、服飾百貨和影院等二百家店鋪,是當地集購物娛樂於一體的生活中心區。地震發生一小時後,永旺夢樂城因燃氣管道破裂,煤氣外洩而發生爆炸,造成商場建築嚴重受損,二樓部分坍塌。在已救出的十二人中,七人死亡、五人受傷(均為疏散後再次進入商場的有關商鋪的工作人員)。地震發生後,永旺夢樂城主管方有序地在半小時內將滯留在商場內約三千多名顧客和一千三百多名工作人員疏散撤離至安全場所,避免了隨後燃氣爆炸造成更大慘禍。

此次地震給以熊本為核心的九州半導體產業集群帶來直接衝擊,特別是地震直擊了被稱為日本「矽島心臟」的熊本半導體核心工廠及重要配套產業鏈,相關工廠需要停產檢查維修。熊本地震真正震動的,不只是幾家晶圓廠,更是日本半導體戰略目標:把關鍵半導體產能搬回國內集中於熊本,並不等於供應鏈更安全;把被稱為新時代「日本矽島」半導體產業及其供應鏈安全基地集中放在熊本這個活躍地震區活斷層上,是否存在隱患風險?

此次「令和八年熊本地震」震源深度十公里,其震中心的宇城市、八代郡冰川町測到七級強震,熊本市南區、八代市、益城町等地震強度有六級,此外熊本以及周邊九州地區分別發生了三到五級的地震。

日本新「矽島心臟」

作為日本半導體產業戰略發展重要基地的九州島又被稱為「日本矽島」,熊本作為匯聚新的半導體產業及相關供應鏈的核心基地,又被喻為「矽島心臟」,這裏不僅聚集著日本台積電的兩座新建晶圓工廠,還有索尼集團CMOS圖像傳感器、瑞薩汽車和工業用半導體、三菱電機功率半導體等重要工廠,以及東京電子、荏原等半導體設備企業和材料、封裝、測試、物流等產業鏈配套企業。

據九州經濟貿易和工業局數據顯示,從二零二一年四月至二四年六月,九州島共有一百個半導體相關投資項目,其中熊本縣佔據其中五十二個,日本台積電熊本工廠的投資額佔到九州同期總投資額的百分之六十以上。日本台積電合資公司(JASM)是由台積電(TSMC)為主並有索尼半導體解決方案(SSS)、電裝(DENSO)以及豐田汽車(TOYOTA)入股加盟的新企業,在熊本縣菊陽町建造了兩座新工廠,總投資超過兩百億美元。

第一工廠佔地面積約二十一點三萬平方米,並於二零二四年進入量產,月產能約五點五萬張十二英寸晶圓,主要覆蓋汽車、工業設備、消費電子和圖像傳感器所需的成熟及特殊製程,包括十二\十六納米和二十二\二十八納米的邏輯製程。

第二工廠正在建設中,計劃二零二七年年底前運營生產,其佔地面積約三十二點一萬平方米,原計劃覆蓋六\七納米等更先進製程。隨著AI和高性能計算需求上升,台積電推動熊本二廠升級至更先進工藝,相關工藝計劃提升至三納米級別,整體投資規模也顯著擴大。

台積電在日本熊本投資興建兩座大規模半導體工廠,獲得了日本政府的全力支持與巨額資金補貼。其中JASM第一工廠補貼約四千七百六十億日圓(約三十二億美元),第二工廠更獲得約七千三百二十億日圓(約四十八億美元)的補貼,日本政府補貼幾乎佔到建廠成本的四成。

押注熊本的戰略考量

日本政府之所以超大手筆撒錢補貼日本台積電,主要意圖有二:一是要在新經濟安保政策下,針對地緣政治多變以及一旦「台灣有事」,能在半導體供應鏈上「去風險化」。二是通過在熊本引入JASM大規模晶圓工廠,把日本汽車、傳感器和工業企業需要的關鍵芯片拉回到日本國內生產,確保供應鏈安全。以此為基礎,加上索尼、東京電子、瑞薩電子和三菱電機等強化布局,重新打造新時代「日本矽島」半導體產業及其供應鏈安全基地。

為何熊本會成為新「日本矽島」的核心?上世紀八十年代後期,日本半導體產業曾佔據全球約百分之五十的市場份額,各類電子產品更稱雄世界,巔峰封神。而九州作為日本半導體製造的核心基地,被譽為「矽島」,迎來了產業發展的黃金時期。然而,在美國的強力打壓下,日本無奈收縮其半導體產業,九十年後被韓國與台灣順勢「超車」,半導體全球市場份額銳減,國內產業萎縮,此後沉淪了三十年。

二零二一年,日本政府制定了新的《半導體與數字產業戰略》,並成功引進台灣的台積電(TSMC)赴熊本設廠,九州再次迎來半導體產業發展的新機遇,熊本從傳統「矽島」升級為國家經濟安全重要項目,重新崛起,成為新的日本半導體產業及其供應鏈安全基地。加上熊本過去長期積累下來的產業配套體系和專業人才儲備,進一步增強了熊本對新企業的吸引力,形成良性循環。近年各大半導體企業紛紛在熊本新建工廠、擴大投資,這也是熊本能夠在TSMC落戶後迅速發展成日本半導體重鎮的重要原因。

此外,熊本具有豐富且高品質的水資源,這成為產業高品質發展的保障。在半導體製造過程中,大約三至四成的工序涉及晶圓清洗,而設備冷卻等環節同樣需要大量「超純水」。熊本市周邊擁有阿蘇火山地層孕育的大量優質地下水資源,水質優良、水量充沛,這為半導體製造提供了極具競爭力的用水條件。

在日本政府政策引領與新產業扶持下,近年來共有一百家半導體相關企業投資九州,其中半數落戶熊本。但此次熊本地震也震出了一個嚴峻的問題:依據半導體行業特性,晶圓廠面臨停產的要因不僅僅是廠房倒塌,還有微小位移、振動、化學品管路異常、超純水中斷和潔淨度變化。光刻、蝕刻、沉積等設備精度以納米計算,即使廠房完整,設備重新校準也可能耗費大量時間,生產線中未完成的晶圓可能報廢。

台積電索尼等工廠停產

此次熊本地震,包括台積電一廠、索尼半導體子公司、瑞薩電子兩家工廠、東京電子的兩家工廠、荏原製作所等相關工廠紛紛停工停產。這也突顯出一個難以迴避的警示:把最怕震動、最怕精密設備移位的半導體產業鏈集群集中放在活躍地震區的地下活斷層上,又怎麼保證產業鏈真正的安全與去風險呢?