芯片观察｜日本重振半导体产业的近期动向【走出去智库】_风闻

走出去智库观察

近日，日本经济产业省公布了“半导体·数字产业战略”修改方案，目标是到2030年将半导体和数字产业的国内销售额提高3倍、超过15万亿日元（约合人民币7780.8亿元）。为达成这一目标，将需要官方和民间追加约10万亿日元投资。

走出去智库（CGGT）观察到，日本在世界半导体的市场份额已经从1988年的50.3%下降到2020年10%左右，2022年已没有一家日本企业进入世界半导体领域十强，而1992年有6家日本半导体企业位列全球十强。日本当下已将芯片视为强化经济安全性的战略性产品，不断出台政策提振半导体产业的发展。

日本在推动半导体发展的同时，也加强了对中国等出口尖端芯片制造设备的限制。近日，日本经济产业省发布修改《外汇及对外贸易法》的征求意见稿，将6类（23种）芯片制造设备出口到中国等地区将受到逐案审批。

日本发展半导体产业将有哪些举措？今天，走出去智库（CGGT）刊发中国电科发展战略研究中心的文章，供关注全球半导体供应链的读者参阅。

要 点

CGGT，CHINA GOING GLOBAL THINKTANK

1、日本振兴半导体产业的基本战略分三步走：①强化物联网（IoT）相关半导体的生产基地的建设；②加强与美国合作，研发下一代半导体技术；③进行全球合作，实现光电融合等未来技术。

2、最尖端的半导体从Fin（鳍式）结构转变为GAA（全环绕栅极）结构，因此需要更高端的生产技术来实现量产。日本10年前没有投入Fin结构半导体量产，这是日本重新参与下一代半导体市场的最后机会。

3、作为下一代计算架构的“存储器中心架构”，需要兼具DRAM和NAND两种优点的新型存储器。为实现这一目标，须通过新材料技术等开发高速、大容量、非易失性存储器。

正 文

CGGT，CHINA GOING GLOBAL THINKTANK

01、日本半导体战略

20世纪80年代，半导体是日本的代表产业之一，占全球50.3%的份额，但现在份额已经下降到10%左右。

近年来，日本政府试图重振半导体产业，转向由政府主导推动本土化的策略。自民党于2021年5月成立了研讨半导体战略的议员联盟，日本经济产业省也紧随其后，于2021年6月制定了“半导体战略”，提出的措施包括：

①日本国内产业基础的强韧化，例如尖端半导体制造技术的联合开发和晶圆代工的国内布局、数字投资的加速与尖端逻辑半导体的设计强化、促进半导体技术的绿色创新、日本国内半导体产业的投资组合和可靠性的强韧化等；

②经济安全保障方面的国际合作，例如尖端技术的信息强化、与外国联合进行研发等。

日本振兴半导体产业的基本战略分三步走：

①强化物联网（IoT）相关半导体的生产基地的建设；

②加强与美国合作，研发下一代半导体技术；

③进行全球合作，实现光电融合等未来技术。

02、日本本岛相关动向

日方有分析指出，经济产业省的战略包括2000亿日元的“后5G基金”、2兆日元的“绿色创新基金”等前所未有的大规模举措。内容主要包括：

①重振日本最先进的逻辑半导体制造。目前，汽车和电器等使用的半导体线宽为30至40纳米，但考虑到未来的物联网社会，需要线宽2纳米的半导体。

②确保存储器、传感器、功率半导体等各种半导体的产能。为了进一步增强在国际上仍有较大影响力的日本半导体相关企业的实力，将进一步加强研发和资金投入。

③进一步细化日本的优势领域——制造装置和材料领域，提升国际竞争力。

△日本下一代半导体项目的体制构成 

来源：经济产业省

为了实现上述战略，经济产业省将实施以下重大项目投资及研发建设：

——邀请台积电（TSMC）来日本熊本县建厂**，并提供约4800亿日元的支持。**对此，2023年2月16日，熊本县公布了《熊本半导体产业推进愿景》草案，称将全力推进相关措施，包括“加强日本的半导体供应链”、“确保和培训稳定的人力资源”和“构建一个半导体创新生态系统”等。

**——****成立新的半导体公司 Rapidus。**日本丰田汽车株式会社、日本电信电话株式会社、索尼集团、软银、日本电气、电装、铠侠、三菱UFJ银行等八家公司，共投资73亿日元成立了半导体代工公司Rapidus（总部位于东京），经济产业省提供700亿日元的补贴支持该项目，并与已成功试制2纳米线宽的美国IBM公司合作，旨在实现下一代半导体本土化生产。Rapidus将在北海道千岁市建设第一家工厂，包括研究开发在内，投资预计共5兆日元。

△Rapidus株式会社出资公司。

来源：经济产业省

——****经济产业省将成立“技术研究组合最尖端半导体技术中心（Leading-edge Semiconductor Technology Center，LSTC）。这个研发中心由物质材料研究机构、理化学研究所、产业技术综合研究所、东北大学、筑波大学、东京大学、东京工业大学、大阪大学等联手建设，作为实现下一代半导体量产技术的研究开发基地。该中心将与美国国家半导体技术中心（National Semiconductor Technology Center，NSTC）等海外相关机构合作，打造开放的研究开发平台，负责实施下一代半导体量产技术开发项目，以强化日本整体半导体相关产业的竞争力。

03、近期国际合作部分动向

2022年5月4日，日本前经济产业大臣萩生田与美国商务部长雷蒙多，达成了旨在强化半导体供应链等的“半导体合作基本原则”，以开展双边半导体供应链合作，强化与美国及同盟国之间的供应链韧性，特别在强化半导体制造能力、提升透明性等方面，将加强紧急情况下的协调及研发合作。

在2022年5月23日召开的日美首脑会谈中，双方宣布根据“半导体合作基本原则”设置下一代半导体开发联合工作组。

在2022年7月29日召开的日美经济政策协议委员会（经济版2+2）中，双方同意推进联合研究开发，以开发和保护重要新兴技术。其中，日本政府宣布设立研发机构“技术研究组合最尖端半导体技术中心”（日本版美国国家半导体技术中心（NSTC））。

2022年12月6日，Rapidus公司与形成欧洲顶级半导体研发生态系统的比利时研究机构微电子研究中心（IMEC），就下一代半导体开发签订合作备忘录，以加强日本半导体生态系统。Rapidus将派遣技术人员到IMEC接受培训并参与相关合作项目；IMEC将考虑在日本成立研发团队，以联合制定加强伙伴关系的研发路线图；IMEC和Rapidus将与“技术研究组合最尖端半导体技术中心”（LSTC）建立伙伴关系，实现进一步合作。

2022年12月13日，Rapidus公司公布称与美国IBM公司建立联合开发合作伙伴关系，以获取尖端半导体技术和建设生态系统。Rapidus和IBM将合作推进IBM开发的2纳米制程技术研发，并引入Rapidus在日本国内的生产基地；Rapidus的技术人员将在位于纽约州的半导体研究设施“奥尔巴尼纳米技术中心(Albany Nanotech Complex)”与IBM研究人员合作，参与研发。

04、计划

2023年1月31日，日本经济产业省在公布的会议资料《日本半导体及数字产业战略的现状和未来》中称，须确保2纳米制程在下一代半导体的竞争优势；而俯瞰全球，全世界下一代半导体的开发正在加速，除了拥有半导体龙头厂商的美国、韩国等之外，欧洲也在德国引进了半导体制造商英特尔的工厂。最尖端的半导体从Fin（鳍式）结构转变为GAA（全环绕栅极）结构，因此需要更高端的生产技术来实现量产。日本10年前没有投入Fin结构半导体量产，这是日本重新参与下一代半导体市场的最后机会。此次Rapidus公司将致力于日美协作，研发2纳米制程半导体集成化技术和短周转时间（TAT：Turn Around Time）制造技术；例如与美国IBM公司等合作进行2纳米制程逻辑半导体的技术开发、在日本建设短周转时间的试点生产线、验证测试芯片、以及获取重要技术、引入EUV光刻设备、实现试点生产线的初期设计等。

有资料称，下一代半导体研发项目计划概要包括：

①通过日美首脑会谈设立的日美联合工作组，持续推动日本经济产业省和美国商务部之间的合作；

②促进美国国家半导体技术中心（NSTC）和日本“技术研究组合最尖端半导体技术中心”（LSTC）的合作；

③在产品研发到量产方面，持续促进日美在政府及民间层面的角色分工和密切合作。

△下一代半导体研发项目计划

来源：经济产业省

日本将强化传统半导体及生产装置、零部件和原材料的供给能力。日本《经济安全保障推进法》指定半导体为特定重要物资，须基于这一点，强化传统半导体以及构成半导体供应链的制造装置、零部件、原材料的制造能力，保持和强化各种半导体的国内生产能力。确保半导体稳定供给的措施包括：通过大规模的设备投资，建设稳定的供给体制，以强化传统半导体、制造装置、零部件的日本国内制造能力。半导体原料方面，须通过投资等构筑稳定的供给机制，促进半导体原材料的再利用、加强国内生产、强化储备和运输体系。

日本未来存储器的基本战略是：在下一代计算基础上，需要以“低成本”实现“大容量”、“高速”、“省电”性能的存储器。因此，须通过存储单元的高密度化、高层叠化，实现大容量、低成本。通过逻辑电路的小型化、存储单元和逻辑电路的贴合等进行三维安装，实现进一步高速化和省电化。此外，作为下一代计算架构的“存储器中心架构”，需要兼具DRAM和NAND两种优点的新型存储器。为实现这一目标，须通过新材料技术等开发高速、大容量、非易失性存储器。

△未来发展存储器的基本战略。

来源：经济产业省

05、简析

日方有分析称，日本计划通过吸引台积电和成立Rapidus公司来实现半导体产业的复兴，因为这不仅关系到日本的经济增长，也关系到全球安全。日本经济产业大臣西村康稔近期曾表示，将在2023年中期修改半导体战略，加强人才培养和数据中心等公共基础设施建设的措施，明确政府的持续支援，以带动半导体产业投资活跃。

参考链接：

[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

来源：学术plus（中国电科发展战略研究中心学术宣传平台，《中国电子科学研究院学报》官方平台，中国信息与电子工程科技发展战略研究中心公共学术平台）

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