為了加入製造更強大晶片的競賽，將日本半導體產業向上提升，其中，低調的隱性冠軍企業也引起新的關注。日本專注於開發堆疊晶片層所需技術，吸引全球最大晶圓代工商台積電在日本設立新的研發中心。
《日經新聞》6月16日報導，台積電將與日本一群頂級半導體聯手合作，包括晶片封裝企業Ibiden、材料供應商JSR和切割設備製造商Disco，Disco在全球晶片製造用切割鋸市場的占比約為70％。
台積電的舉動代表對東京政府和官員投下信任票。以前，許多日本政府主導和支持的創新方案，未能帶來新業務。東京希望這次與台積電的聯手，能夠提升日本在3D半導體技術方面的競爭力，讓日本走在晶片研發的前端。
日本經濟產業省一位高級官員坦言：「如果我們沒有（Ibiden），我們不可能說服台積電來日本設研發中心。」
這次台日合作的中樞位於東京東北邊的筑波市，在經產省轄下的研究機構「產業技術總合研究所」的無塵室設置研究用產線（測試產線），經產省補助額約總費用370億日圓（3.4億美元）的一半。
他們的目標是3D IC，其中，涉及分層晶片組件，這讓晶片尺寸可以超越二維（2D）小型化的極限。比起2D晶片，3D 晶片數據傳輸所消耗的能量只有千分之一，內建半導體的系統能夠大規模節省能源。
3D晶片耗能只有2D的千分之一
該技術有望使數據中心更加節能，並提高人工智慧應用程式（APP）的性能。美國的英特爾和南韓的三星電子也在這一領域相互競爭。
半導體製造分為兩大塊。前端工藝在矽晶圓上形成電路圖案，後端涵蓋組裝、測試等流程，後端流程是日本半導體產業的一大優勢，可惜的是，現在半導體業已經失去1980年代的前端工藝技術領先地位。
為了堆疊晶片和基板，這些推疊層需要極為精確對齊。但這還不是全部，為了使3D晶片實際應用，需要全面製造技術，以提高生產力和散熱功能。
台積電在日本成立全資子公司
台積電今年2月宣布成立日本完全子公司 TSMC Japan 3DIC R&D Center」（台積電）日本3D IC研發中心，兌現經產省引進台積電投資的計畫。
5月31日，當經濟產業省公佈與台積電合作的20多家日本企業名單時，被點名企業的股價紛紛大漲。
其中，Disco的晶圓基板切割加工設備在全球市占約70％，芝浦機電（Shibaura Mechatronics）製造最先進的封裝工藝製造粘合機，該公司的設備能夠將晶片高密度分層，這類晶片用於高階智慧手機。
Disco的晶圓基板切割加工設備市占7成
Ibiden和新光電氣工業（Shinko Electric Industries） 在高性能封裝基板領域幾乎無與倫比。兩家公司在與英特爾的聯合研發方面有著悠久的歷史，昭和電工材料製造用於晶片封裝工藝的材料。
JSR、Tokyo Ohka Kogyo和其他日本企業佔據全球大部分電路蝕刻的光阻劑（又稱為光刻膠）市場。信越化學的占比最高，約為30％，也是台積電的合作夥伴。
台積電的研發中心將有助於消除大流行對旅行限制或是跨境運輸材料所需文書工作帶來的傳染風險，有助降低日本中小型材料供應商合作的障礙。
晶片微型化趨勢，將帶動3D晶片需求成長，這種先進晶片刻劃更多電路，但只會略微提高半導體性能，導致投資報酬率遞減。
摩爾定律即將成為過去式
摩爾定律觀察到IC的晶體管數量每18個月可以增加一倍。然而，隨著進步速度放緩，摩爾定律將成為過去。英特爾和其他大公司一再推遲他們的小型化半導體路線圖。向英特爾交付的先進生產設備出現延誤，一家供應商表示設備庫存出現增加。
3D晶片為「超越摩爾定律」的模型提供機會。後端流程是實現下一階段進步的關鍵。
東京理科大學教授若林秀樹（Hideki Wakabayashi）說：「後端製程的附加值未來將向上提升，日本能夠發揮其潛力。」
後端製程的附加值未來將向上提升
一個重要的驅動因素是汽車和機器人產業的晶片需求集中，這些領域需要適合每一家製造商需求的專用半導體。
3D晶片也將促進半導體進一步多元化。晶圓代工廠商可以與日本電子製造商（如 TDK、村田製作所和Rohm）密切合作，生產將電子元件與半導體綁在一起的混合IC。
「如果日本在後端製程取得領先，未來能夠重新掌握半導體領域的競爭優勢。」若林說。
