日本重振半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的近期動(dòng)向

2023年1月31日，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省公布了*新一次“半導(dǎo)體及數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略研討會”的內(nèi)容，該會議旨在對半導(dǎo)體和數(shù)字產(chǎn)業(yè)的環(huán)境變化進(jìn)行信息共享，以半導(dǎo)體技術(shù)、半導(dǎo)體制造等為中心，就產(chǎn)業(yè)政策的方向性實(shí)施意見交換。本文根據(jù)該會議資料，對近期日本重振半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的部分動(dòng)向作了梳理，以供讀者參考。

日本重振半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的近期動(dòng)向

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日本半導(dǎo)體戰(zhàn)略

20世紀(jì)80年代，半導(dǎo)體是日本的代表產(chǎn)業(yè)之一，占全球50.3%的份額，但現(xiàn)在份額已經(jīng)下降到10%左右。近年來，日本政府試圖重振半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，轉(zhuǎn)向由政府主導(dǎo)推動(dòng)本土化的策略。自民黨于2021年5月成立了研討半導(dǎo)體戰(zhàn)略的議員聯(lián)盟，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省也緊隨其后，于2021年6月制定了“半導(dǎo)體戰(zhàn)略”，提出的措施包括①日本國內(nèi)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的強(qiáng)韌化，例如**半導(dǎo)體制造技術(shù)的聯(lián)合開發(fā)和晶圓代工的國內(nèi)布局、數(shù)字投資的加速與**邏輯半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)強(qiáng)化、促進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)的綠色**、日本國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的投資組合和可靠性的強(qiáng)韌化等；②經(jīng)濟(jì)**保障方面的國際合作，例如**技術(shù)的信息強(qiáng)化、與外國聯(lián)合進(jìn)行研發(fā)等。

半導(dǎo)體戰(zhàn)略。來源：經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省。

日本振興半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基本戰(zhàn)略分三步走：①強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)（IoT）相關(guān)半導(dǎo)體的生產(chǎn)基地的建設(shè)；②加強(qiáng)與美國合作，研發(fā)下一代半導(dǎo)體技術(shù)；③進(jìn)行全球合作，實(shí)現(xiàn)光電融合等未來技術(shù)。

02

日本重振半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的近期動(dòng)向

日方有分析認(rèn)為：經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的戰(zhàn)略包括2000億日元的“后5G基金”、2兆日元的“綠色**基金”等****的大規(guī)模舉措，內(nèi)容主要包括：①重振日本*先進(jìn)的邏輯半導(dǎo)體制造。目前，汽車和電器等使用的半導(dǎo)體線寬為30至40納米，但考慮到未來的物聯(lián)網(wǎng)社會，需要線寬2納米的半導(dǎo)體。②確保存儲器、傳感器、功率半導(dǎo)體等各種半導(dǎo)體的產(chǎn)能。為了進(jìn)一步增強(qiáng)在國際上仍有較大影響力的日本半導(dǎo)體相關(guān)企業(yè)的實(shí)力，將進(jìn)一步加強(qiáng)研發(fā)和資金投入。③進(jìn)一步細(xì)化日本的優(yōu)勢領(lǐng)域——制造裝置和材料領(lǐng)域，提升國際競爭力。

日本下一代半導(dǎo)體項(xiàng)目的體制構(gòu)成 來源：經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省

為了實(shí)現(xiàn)這些戰(zhàn)略，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省將實(shí)施以下措施：①邀請臺積電（TSMC）來日本熊本縣，并提供約4800億日元的支持。對此，2023年2月16日，熊本縣公布了《熊本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)推進(jìn)愿景》草案，稱將全力推進(jìn)相關(guān)措施，包括“加強(qiáng)日本的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈”、“確保和培訓(xùn)穩(wěn)定的人力資源”和“構(gòu)建一個(gè)半導(dǎo)體**生態(tài)系統(tǒng)”等。②成立新的半導(dǎo)體公司 Rapidus。日本豐田汽車株式會社、日本電信電話株式會社、索尼集團(tuán)、軟銀、日本電氣、電裝、鎧俠、三菱UFJ銀行等八家公司，共投資73億日元成立了半導(dǎo)體代工公司Rapidus（總部位于東京），經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省提供700億日元的補(bǔ)助金支持該項(xiàng)目，并與已成功試制2納米線寬的美國IBM公司合作，旨在實(shí)現(xiàn)下一代半導(dǎo)體本土化生產(chǎn)。Rapidus將在北海道千歲市建設(shè)**家工廠，包括研究開發(fā)在內(nèi)，投資預(yù)計(jì)共5兆日元。

Rapidus株式會社出資公司。來源：經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省

經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省還將成立“技術(shù)研究組合***半導(dǎo)體技術(shù)中心（Leading-edge Semiconductor Technology Center，LSTC），由物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)、理化學(xué)研究所、產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所、東北大學(xué)、筑波大學(xué)、東京大學(xué)、東京工業(yè)大學(xué)、大阪大學(xué)等聯(lián)手建設(shè)，作為實(shí)現(xiàn)下一代半導(dǎo)體量產(chǎn)技術(shù)的研究開發(fā)基地。該中心將與美國國家半導(dǎo)體技術(shù)中心（National Semiconductor Technology Center，NSTC）等海外相關(guān)機(jī)構(gòu)合作，打造開放的研究開發(fā)平臺，負(fù)責(zé)實(shí)施下一代半導(dǎo)體量產(chǎn)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，以強(qiáng)化日本整體半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)業(yè)的競爭力。

03

近期國際合作部分動(dòng)向

2022年5月4日，日本前經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣萩生田與美國商務(wù)部長雷蒙多，達(dá)成了旨在強(qiáng)化半導(dǎo)體供應(yīng)鏈等的“半導(dǎo)體合作基本原則”，以開展雙邊半導(dǎo)體供應(yīng)鏈合作，強(qiáng)化與美國及同盟國之間的供應(yīng)鏈韌性，特別在強(qiáng)化半導(dǎo)體制造能力、提升透明性等方面，將加強(qiáng)緊急情況下的協(xié)調(diào)及研發(fā)合作。

在2022年5月23日召開的日美首腦會談中，雙方宣布根據(jù)“半導(dǎo)體合作基本原則”設(shè)置下一代半導(dǎo)體開發(fā)聯(lián)合工作組。

在2022年7月29日召開的日美經(jīng)濟(jì)政策協(xié)議委員會（經(jīng)濟(jì)版2+2）中，雙方同意推進(jìn)聯(lián)合研究開發(fā)，以開發(fā)和保護(hù)重要新興技術(shù)。其中，日本政府宣布設(shè)立研發(fā)機(jī)構(gòu)“技術(shù)研究組合***半導(dǎo)體技術(shù)中心”（日本版美國國家半導(dǎo)體技術(shù)中心（NSTC））。

日本重振半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的近期動(dòng)向，2022年12月6日，Rapidus公司與形成歐洲**半導(dǎo)體研發(fā)生態(tài)系統(tǒng)的比利時(shí)研究機(jī)構(gòu)微電子研究中心（IMEC），就下一代半導(dǎo)體開發(fā)簽訂合作備忘錄，以加強(qiáng)日本半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)。Rapidus將派遣技術(shù)人員到IMEC接受培訓(xùn)并參與相關(guān)合作項(xiàng)目；IMEC將考慮在日本成立研發(fā)團(tuán)隊(duì)，以聯(lián)合制定加強(qiáng)伙伴關(guān)系的研發(fā)路線圖；IMEC和Rapidus將與“技術(shù)研究組合***半導(dǎo)體技術(shù)中心”（LSTC）建立伙伴關(guān)系，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步合作。

2022年12月13日，Rapidus公司公布稱與美國IBM公司建立聯(lián)合開發(fā)合作伙伴關(guān)系，以獲取**半導(dǎo)體技術(shù)和建設(shè)生態(tài)系統(tǒng)。Rapidus和IBM將合作推進(jìn)IBM開發(fā)的2納米制程技術(shù)研發(fā)，并引入Rapidus在日本國內(nèi)的生產(chǎn)基地；Rapidus的技術(shù)人員將在位于紐約州的半導(dǎo)體研究設(shè)施“奧爾巴尼納米技術(shù)中心(Albany Nanotech Complex)”與IBM研究人員合作，參與研發(fā)。

04

計(jì)劃

2023年1月31日，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省在公布的會議資料《日本半導(dǎo)體及數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略的現(xiàn)狀和未來》中稱，須確保2納米制程下一代半導(dǎo)體；而俯瞰全球，全世界下一代半導(dǎo)體的開發(fā)正在加速，除了擁有半導(dǎo)體龍頭廠商的美國、韓國等之外，歐洲也在德國引進(jìn)了半導(dǎo)體制造商英特爾的工廠。***的半導(dǎo)體從Fin（鰭式）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)镚AA（全環(huán)繞柵極）結(jié)構(gòu)，因此需要更**的生產(chǎn)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。日本10年前沒有投入Fin結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體量產(chǎn)，這是日本重新參與下一代半導(dǎo)體市場的*后機(jī)會。此次Rapidus公司將致力于日美協(xié)作，研發(fā)2納米制程半導(dǎo)體集成化技術(shù)和短周轉(zhuǎn)時(shí)間（TAT：Turn Around Time）制造技術(shù)；例如與美國IBM公司等合作進(jìn)行2納米制程邏輯半導(dǎo)體的技術(shù)開發(fā)、在日本建設(shè)短周轉(zhuǎn)時(shí)間的試點(diǎn)生產(chǎn)線、驗(yàn)證測試芯片、以及獲取重要技術(shù)、引入EUV光刻設(shè)備、實(shí)現(xiàn)試點(diǎn)生產(chǎn)線的初期設(shè)計(jì)等。

日本重振半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的近期動(dòng)向有資料稱，下一代半導(dǎo)體研發(fā)項(xiàng)目計(jì)劃概要包括：①通過日美首腦會談設(shè)立的日美聯(lián)合工作組，持續(xù)推動(dòng)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省和美國商務(wù)部之間的合作；②促進(jìn)美國國家半導(dǎo)體技術(shù)中心（NSTC）和日本“技術(shù)研究組合***半導(dǎo)體技術(shù)中心”（LSTC）的合作；③在產(chǎn)品研發(fā)到量產(chǎn)方面，持續(xù)促進(jìn)日美在政府及民間層面的角色分工和密切合作。

下一代半導(dǎo)體研發(fā)項(xiàng)目計(jì)劃 來源：經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省

資料稱，將強(qiáng)化傳統(tǒng)半導(dǎo)體及生產(chǎn)裝置、零部件和原材料的供給能力。日本《經(jīng)濟(jì)**保障推進(jìn)法》指定半導(dǎo)體為特定重要物資，須基于這一點(diǎn)，強(qiáng)化傳統(tǒng)半導(dǎo)體以及構(gòu)成半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的制造裝置、零部件、原材料的制造能力，保持和強(qiáng)化各種半導(dǎo)體的國內(nèi)生產(chǎn)能力。確保半導(dǎo)體穩(wěn)定供給的措施包括：通過大規(guī)模的設(shè)備投資，建設(shè)穩(wěn)定的供給體制，以強(qiáng)化傳統(tǒng)半導(dǎo)體、制造裝置、零部件的日本國內(nèi)制造能力。半導(dǎo)體原料方面，須通過投資等構(gòu)筑穩(wěn)定的供給機(jī)制，促進(jìn)半導(dǎo)體原材料的再利用、加強(qiáng)國內(nèi)生產(chǎn)、強(qiáng)化儲備和運(yùn)輸體系。

資料稱，未來存儲器的基本戰(zhàn)略是： 在下一代計(jì)算基礎(chǔ)上，需要以“低成本”實(shí)現(xiàn)“大容量”、“高速”、“省電”性能的存儲器。因此，須通過存儲單元的高密度化、高層疊化，實(shí)現(xiàn)大容量、低成本。通過邏輯電路的小型化、存儲單元和邏輯電路的貼合等進(jìn)行三維安裝，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步高速化和省電化。此外，作為下一代計(jì)算架構(gòu)的“存儲器中心架構(gòu)”，需要兼具DRAM和NAND兩種優(yōu)點(diǎn)的新型存儲器。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，須通過新材料技術(shù)等開發(fā)高速、大容量、非易失性存儲器。