台积电TSMC已确定与日本索尼集团合作

日本丧失尖端运算半导体的基础

担任日本经济产业省的战略研讨会议主席、横跨企业、政府和高校的研究基地TIA运营最高会议主席东哲郎(东京电子前社长)指出“日本已失去有关尖端逻辑半导体的基础。制造流程及起支撑作用的人才、开发工程师是不可或缺的。今后将以花费10年时间的前提制定战略,同时不断强化前工序 ”。

台积电此次考虑在日本建设的是电路线宽为20纳米级的工厂。现在最尖端的半导体技术是3纳米,20纳米级属于接近10年前的生产技术。即便如此,这个领域今后来自汽车及产业用途等的需求仍将扩大,是日本企业已经放弃的尖端生产线。

当然,仅靠吸引半导体工厂并不能强化日本的半导体产业基础。但是,运营工厂的工程师及供应链企业可以直接参与该生产线。对于在日本国内确保尖端逻辑半导体技术基础是不可或缺的一步。

台积电在筑波市建研发基地

日本在吸引台积电的研发基地上也取得成功。台积电2021年2月宣布在茨城县筑波市建立基地。在一直拉动半导体性能提高的微细化触及天花板的背景下,台积电希望开发将芯片叠加起来、以获取较高性能的“3D封装”技术。

世界最大半导体代工企业、台积电(TSMC)已经确定与日本索尼集团等携手在日本熊本县建设新工厂的方针。在很多国家向台积电抛去橄榄枝的背景下,此前与台积电以研发为起点不断加深关系的日本也将启动生产层面的合作。以台积电在日本国内建厂为契机的日本半导体产业基础的重建也面临诸多课题。

日本与台积电的合作取得显著进展是2019年组建的与东京大学的联盟。为了开发人工智能(AI)等需要的具备较高性能的尖端半导体,双方构建了开发层面的合作体制。

台积电提供试制服务,东京大学则在研发方面采用了台积电的芯片设计用基础设施。双方还在推进原材料、物理和化学等最尖端领域的技术人员交流等。在展开合作后,东京大学时任校长五神真曾表示“对于以前所未有的密度和深度推进国际合作的决定感到高兴”。

这是被称为“后工序”的半导体的制造过程中尤其需要依托技术的领域。具体讲是指经过在晶圆上形成电路的“前工序”、将芯片切开后与电极连接、利用树脂加以封装的技术等。在后工序采用的原材料和新制造设备领域,日本企业维持较高竞争力,因此双方在研发领域启动了进一步的合作。

日本之所以与台积电加深关系是因为该公司在逻辑(运算用)半导体领域拥有世界上最尖端的生产技术。半导体的进步和周边产业的研发与制造技术密切相关。对于日本缺乏先进运算半导体生产线,参与半导体产业的日本企业、政府和高校的相关人士异口同声地表明了危机意识。

缺乏先进的逻辑半导体的生产基地,并非只是产能依赖海外的采购方面的问题。在错失涉足尖端制程的机会的情况下,此前日本半导体产业积累的制造流程的相关知识和人才等遗产也有可能丧失。这使得日本存在具备较高竞争力的半导体设备和原材料厂商等将核心功能转移至海外的风险。

自动驾驶及物联网等领域的半导体需求扩大成为课题

为了不让成功招来台积电工厂的利好成为昙花一现,日本有不少要解决的课题。首先,日本企业作为需求方能否表现出影响力?虽然日本的家电及个人电脑等电机领域已经失去以往势头,但自动驾驶和电动化持续的汽车以及利用无数传感器收集信息的物联网打造的“智能工厂”等潜在的半导体需求市场很大。日本如果不提高赢得这个市场的速度,作为半导体需求方的价值就会下降。

如何支撑业务运营也是焦点。中国及韩国等的半导体企业得到政府的扶持,工厂运营成本比较低。如果在竞争上不能确保同等地位,将难以稳定产量。

日本经济产业省6月公布的“半导体和数字产业战略”中提出了“超越民间业务扶持的框架,作为国家事业来做”的方针。在市场行情和技术动向瞬息万变的半导体产业,日本的政府、企业和高校能否齐心协力、努力振兴半导体产业?在台积电的开发基地之后,如果也能真正成功吸引工厂,这将成为重振日本半导体产业的一个良好开端。