世界最大半導體代工企業、台積電（TSMC）已經確定與日本索尼集團等攜手在日本熊本縣建設新工廠的方針。在很多國家向台積電拋去橄欖枝的背景下，此前與台積電以研發為起點不斷加深關係的日本也將啟動生産層面的合作。以台積電在日本國內建廠為契機的日本半導體産業基礎的重建也面臨諸多課題。

              

台積電與東京大學組建尖端半導體的共同研究聯盟（2019年，照片右為台積電的董事長劉德音）

      

      日本與台積電的合作取得顯著進展是2019年組建的與東京大學的聯盟。為了開發人工智慧（AI）等需要的具備較高性能的尖端半導體，雙方構建了開發層面的合作體制。

 

      台積電提供試製服務，東京大學則在研發方面採用了台積電的晶片設計用基礎設施。雙方還在推進原材料、物理和化學等最尖端領域的技術人員交流等。在展開合作後，東京大學時任校長五神真曾表示「對於以前所未有的密度和深度推進國際合作的決定感到高興」。

 

      吸引台積電在筑波市建研發基地

 

      日本在吸引台積電的研發基地上也取得成功。台積電2021年2月宣佈在茨城縣筑波市建立基地。在一直拉動半導體性能提高的微細化觸及天花板的背景下，台積電希望開發將晶片疊加起來、以獲取較高性能的「3D封裝」技術。

    

      這是被稱為「後製程」的半導體的製造過程中尤其需要依託技術的領域。具體講是指經過在晶圓上形成電路的「前製程」、將晶片切開後與電極連接、利用樹脂加以封裝的技術等。在後製程採用的原材料和新製造設備領域，日本企業維持較高競爭力，因此雙方在研發領域啟動了進一步的合作。

           

  

      日本之所以與台積電加深關係是因為該公司在邏輯（運算用）半導體領域擁有世界上最尖端的生産技術。半導體的進步和周邊産業的研發與製造技術密切相關。對於日本缺乏先進運算半導體生産線，參與半導體産業的日本企業、政府和高校的相關人士異口同聲地表明了危機意識。

 

      缺乏先進的邏輯半導體的生産基地，並非只是産能依賴海外的採購方面的問題。在錯失涉足尖端製程的機會的情況下，此前日本半導體産業積累的製造流程的相關知識和人才等遺産也有可能喪失。這使得日本存在具備較高競爭力的半導體設備和原材料廠商等將核心功能轉移至海外的風險。

  

      日本喪失尖端運算半導體的基礎

  

      擔任日本經濟産業省的戰略研討會議主席、橫跨企業、政府和高校的研究基地TIA運營最高會議主席東哲郎（東京電子前社長）指出「日本已失去有關尖端邏輯半導體的基礎。製造流程及起支撐作用的人才、開發工程師是不可或缺的。今後將以花費10年時間的前提制定戰略，同時不斷強化前製程 」。

  

  

      台積電此次考慮在日本建設的是電路線寬為20奈米級的工廠。現在最尖端的半導體技術是3奈米，20奈米級屬於接近10年前的生産技術。即便如此，這個領域今後來自汽車及産業用途等的需求仍將擴大，是日本企業已經放棄的尖端生産線。

  

      當然，僅靠吸引半導體工廠並不能強化日本的半導體産業基礎。但是，運營工廠的工程師及供應鏈企業可以直接參與該生産線。對於在日本國內確保尖端邏輯半導體技術基礎是不可或缺的一步。

  

      自動駕駛及物聯網等領域的半導體需求擴大成為課題

    

      為了不讓成功招來台積電工廠的利多成為曇花一現，日本有不少要解決的課題。首先，日本企業作為需求方能否表現出影響力？雖然日本的家電及個人電腦等電機領域已經失去以往勢頭，但自動駕駛和電動化持續的汽車以及利用無數感測器收集資訊的物聯網打造的「智慧工廠」等潛在的半導體需求市場很大。日本如果不提高贏得這個市場的速度，作為半導體需求方的價值就會下降。

 

      如何支撐業務運營也是焦點。中國及南韓等的半導體企業得到政府的扶持，工廠運營成本比較低。如果在競爭上不能確保同等地位，將難以穩定産量。

 

      日本經濟産業省6月公佈的「半導體和數位産業戰略」中提出了「超越民間業務扶持的框架，作為國家事業來做」的方針。在市場行情和技術動向瞬息萬變的半導體産業，日本的政府、企業和高校能否齊心協力、努力振興半導體産業？在台積電的開發基地之後，如果也能真正成功吸引工廠，這將成為重振日本半導體産業的一個良好開端。

     

      日本經濟新聞（中文版：日經中文網）江口良輔

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