芯片觀察｜日本重振半導體產業的近期動向【走出去智庫】_風聞

走出去智庫觀察

近日，日本經濟產業省公佈了“半導體·數字產業戰略”修改方案，目標是到2030年將半導體和數字產業的國內銷售額提高3倍、超過15萬億日元（約合人民幣7780.8億元）。為達成這一目標，將需要官方和民間追加約10萬億日元投資。

走出去智庫（CGGT）觀察到，日本在世界半導體的市場份額已經從1988年的50.3%下降到2020年10%左右，2022年已沒有一家日本企業進入世界半導體領域十強，而1992年有6家日本半導體企業位列全球十強。日本當下已將芯片視為強化經濟安全性的戰略性產品，不斷出台政策提振半導體產業的發展。

日本在推動半導體發展的同時，也加強了對中國等出口尖端芯片製造設備的限制。近日，日本經濟產業省發佈修改《外匯及對外貿易法》的徵求意見稿，將6類（23種）芯片製造設備出口到中國等地區將受到逐案審批。

日本發展半導體產業將有哪些舉措？今天，走出去智庫（CGGT）刊發中國電科發展戰略研究中心的文章，供關注全球半導體供應鏈的讀者參閲。

要 點

CGGT，CHINA GOING GLOBAL THINKTANK

1、日本振興半導體產業的基本戰略分三步走：①強化物聯網（IoT）相關半導體的生產基地的建設；②加強與美國合作，研發下一代半導體技術；③進行全球合作，實現光電融合等未來技術。

2、最尖端的半導體從Fin（鰭式）結構轉變為GAA（全環繞柵極）結構，因此需要更高端的生產技術來實現量產。日本10年前沒有投入Fin結構半導體量產，這是日本重新參與下一代半導體市場的最後機會。

3、作為下一代計算架構的“存儲器中心架構”，需要兼具DRAM和NAND兩種優點的新型存儲器。為實現這一目標，須通過新材料技術等開發高速、大容量、非易失性存儲器。

正 文

CGGT，CHINA GOING GLOBAL THINKTANK

01、日本半導體戰略

20世紀80年代，半導體是日本的代表產業之一，佔全球50.3%的份額，但現在份額已經下降到10%左右。

近年來，日本政府試圖重振半導體產業，轉向由政府主導推動本土化的策略。自民黨於2021年5月成立了研討半導體戰略的議員聯盟，日本經濟產業省也緊隨其後，於2021年6月制定了“半導體戰略”，提出的措施包括：

①日本國內產業基礎的強韌化，例如尖端半導體制造技術的聯合開發和晶圓代工的國內佈局、數字投資的加速與尖端邏輯半導體的設計強化、促進半導體技術的綠色創新、日本國內半導體產業的投資組合和可靠性的強韌化等；

②經濟安全保障方面的國際合作，例如尖端技術的信息強化、與外國聯合進行研發等。

日本振興半導體產業的基本戰略分三步走：

①強化物聯網（IoT）相關半導體的生產基地的建設；

②加強與美國合作，研發下一代半導體技術；

③進行全球合作，實現光電融合等未來技術。

02、日本本島相關動向

日方有分析指出，經濟產業省的戰略包括2000億日元的“後5G基金”、2兆日元的“綠色創新基金”等前所未有的大規模舉措。內容主要包括：

①重振日本最先進的邏輯半導體制造。目前，汽車和電器等使用的半導體線寬為30至40納米，但考慮到未來的物聯網社會，需要線寬2納米的半導體。

②確保存儲器、傳感器、功率半導體等各種半導體的產能。為了進一步增強在國際上仍有較大影響力的日本半導體相關企業的實力，將進一步加強研發和資金投入。

③進一步細化日本的優勢領域——製造裝置和材料領域，提升國際競爭力。

△日本下一代半導體項目的體制構成 

來源：經濟產業省

為了實現上述戰略，經濟產業省將實施以下重大項目投資及研發建設：

——邀請台積電（TSMC）來日本熊本縣建廠**，並提供約4800億日元的支持。**對此，2023年2月16日，熊本縣公佈了《熊本半導體產業推進願景》草案，稱將全力推進相關措施，包括“加強日本的半導體供應鏈”、“確保和培訓穩定的人力資源”和“構建一個半導體創新生態系統”等。

**——****成立新的半導體公司 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、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體代工公司Rapidus（總部位於東京），經濟產業省提供700億日元的補貼支持該項目，並與已成功試製2納米線寬的美國IBM公司合作，旨在實現下一代半導體本土化生產。Rapidus將在北海道千歲市建設第一家工廠，包括研究開發在內，投資預計共5兆日元。

△Rapidus株式會社出資公司。

來源：經濟產業省

——****經濟產業省將成立“技術研究組合最尖端半導體技術中心（Leading-edge Semiconductor Technology Center，LSTC）。這個研發中心由物質材料研究機構、理化學研究所、產業技術綜合研究所、東北大學、筑波大學、東京大學、東京工業大學、大阪大學等聯手建設，作為實現下一代半導體量產技術的研究開發基地。該中心將與美國國家半導體技術中心（National Semiconductor Technology Center，NSTC）等海外相關機構合作，打造開放的研究開發平台，負責實施下一代半導體量產技術開發項目，以強化日本整體半導體相關產業的競爭力。

03、近期國際合作部分動向

2022年5月4日，日本前經濟產業大臣萩生田與美國商務部長雷蒙多，達成了旨在強化半導體供應鏈等的“半導體合作基本原則”，以開展雙邊半導體供應鏈合作，強化與美國及同盟國之間的供應鏈韌性，特別在強化半導體制造能力、提升透明性等方面，將加強緊急情況下的協調及研發合作。

在2022年5月23日召開的日美首腦會談中，雙方宣佈根據“半導體合作基本原則”設置下一代半導體開發聯合工作組。

在2022年7月29日召開的日美經濟政策協議委員會（經濟版2+2）中，雙方同意推進聯合研究開發，以開發和保護重要新興技術。其中，日本政府宣佈設立研發機構“技術研究組合最尖端半導體技術中心”（日本版美國國家半導體技術中心（NSTC））。

2022年12月6日，Rapidus公司與形成歐洲頂級半導體研發生態系統的比利時研究機構微電子研究中心（IMEC），就下一代半導體開發簽訂合作備忘錄，以加強日本半導體生態系統。Rapidus將派遣技術人員到IMEC接受培訓並參與相關合作項目；IMEC將考慮在日本成立研發團隊，以聯合制定加強夥伴關係的研發路線圖；IMEC和Rapidus將與“技術研究組合最尖端半導體技術中心”（LSTC）建立夥伴關係，實現進一步合作。

2022年12月13日，Rapidus公司公佈稱與美國IBM公司建立聯合開發合作伙伴關係，以獲取尖端半導體技術和建設生態系統。Rapidus和IBM將合作推進IBM開發的2納米制程技術研發，並引入Rapidus在日本國內的生產基地；Rapidus的技術人員將在位於紐約州的半導體研究設施“奧爾巴尼納米技術中心(Albany Nanotech Complex)”與IBM研究人員合作，參與研發。

04、計劃

2023年1月31日，日本經濟產業省在公佈的會議資料《日本半導體及數字產業戰略的現狀和未來》中稱，須確保2納米制程在下一代半導體的競爭優勢；而俯瞰全球，全世界下一代半導體的開發正在加速，除了擁有半導體龍頭廠商的美國、韓國等之外，歐洲也在德國引進了半導體製造商英特爾的工廠。最尖端的半導體從Fin（鰭式）結構轉變為GAA（全環繞柵極）結構，因此需要更高端的生產技術來實現量產。日本10年前沒有投入Fin結構半導體量產，這是日本重新參與下一代半導體市場的最後機會。此次Rapidus公司將致力於日美協作，研發2納米制程半導體集成化技術和短週轉時間（TAT：Turn Around Time）製造技術；例如與美國IBM公司等合作進行2納米制程邏輯半導體的技術開發、在日本建設短週轉時間的試點生產線、驗證測試芯片、以及獲取重要技術、引入EUV光刻設備、實現試點生產線的初期設計等。

有資料稱，下一代半導體研發項目計劃概要包括：

①通過日美首腦會談設立的日美聯合工作組，持續推動日本經濟產業省和美國商務部之間的合作；

②促進美國國家半導體技術中心（NSTC）和日本“技術研究組合最尖端半導體技術中心”（LSTC）的合作；

③在產品研發到量產方面，持續促進日美在政府及民間層面的角色分工和密切合作。

△下一代半導體研發項目計劃

來源：經濟產業省

日本將強化傳統半導體及生產裝置、零部件和原材料的供給能力。日本《經濟安全保障推進法》指定半導體為特定重要物資，須基於這一點，強化傳統半導體以及構成半導體供應鏈的製造裝置、零部件、原材料的製造能力，保持和強化各種半導體的國內生產能力。確保半導體穩定供給的措施包括：通過大規模的設備投資，建設穩定的供給體制，以強化傳統半導體、製造裝置、零部件的日本國內製造能力。半導體原料方面，須通過投資等構築穩定的供給機制，促進半導體原材料的再利用、加強國內生產、強化儲備和運輸體系。

日本未來存儲器的基本戰略是：在下一代計算基礎上，需要以“低成本”實現“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，實現大容量、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行三維安裝，實現進一步高速化和省電化。此外，作為下一代計算架構的“存儲器中心架構”，需要兼具DRAM和NAND兩種優點的新型存儲器。為實現這一目標，須通過新材料技術等開發高速、大容量、非易失性存儲器。

△未來發展存儲器的基本戰略。

來源：經濟產業省

05、簡析

日方有分析稱，日本計劃通過吸引台積電和成立Rapidus公司來實現半導體產業的復興，因為這不僅關係到日本的經濟增長，也關係到全球安全。日本經濟產業大臣西村康稔近期曾表示，將在2023年中期修改半導體戰略，加強人才培養和數據中心等公共基礎設施建設的措施，明確政府的持續支援，以帶動半導體產業投資活躍。

參考鏈接：

[1]https://www.meti.go.jp/policy/mono_info_service/joho/conference/semicon_digital/3koukaiyoumainsiryou.pdf

[2]https://www.meti.go.jp/policy/mono_info_service/joho/conference/semicon_digital/0007/0007.html

[3]https://www.meti.go.jp/press/2022/11/20221111004/20221111004-1.pdf

[4]https://www.meti.go.jp/policy/mono_info_service/joho/conference/semicon_digital/20210603008-4.pdf

來源：學術plus（中國電科發展戰略研究中心學術宣傳平台，《中國電子科學研究院學報》官方平台，中國信息與電子工程科技發展戰略研究中心公共學術平台）

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本文僅代表原作者觀點，不代表走出去智庫立場。