面對半導體前端製程微縮趨近極限，三星電子與台積電等兩大晶圓製造巨頭正轉向日本，斥資數百億日圓投資當地材料與設備廠商所擁有的關鍵後端製程技術，以應對AI晶片時代日益提升的先進封裝需求，同時也凸顯了日本在全球半導體供應鏈中的獨特價值。
面對半導體前端製程微縮已趨近物理極限，全球兩大晶圓代工巨擘三星電子與台積電，正積極將投資目光轉向日本，斥資數百億日圓布局當地材料與設備廠商所掌握的「不顯眼」後端製程技術。這項策略調整，凸顯了在人工智慧（AI）晶片時代，後端製程技術的重要性日益攀升。
半導體製程過去主要仰賴前端製程（指在晶圓上製作電路圖案的微影、蝕刻等關鍵步驟）的微縮來提升效能。然而，最先進的極紫外光（EUV）曝光機每台造價高達數百億日圓，加上投資成本飆升與良率下降，使得單純依賴微縮已難以為繼。因此，能突破前端製程限制的後端製程技術（指將已完成的晶圓切割成晶粒後，進行封裝、測試，並組裝成最終晶片模組的階段），例如3D封裝（將多個晶片堆疊縮短連接距離，提高效能）與晶片小片（將複雜晶片拆分再整合）等，正逐漸成為產業新焦點。
三星電子預計本月在日本橫濱開設AI半導體後端製程研發中心「APL」。該中心總投資額將在未來五年內達到400億日圓規模，其中日本經濟產業省也將補助約225億日圓。APL中心將配備晶片試產專用的無塵室，並有約95位日韓研究人員常駐，預計與超過50家日本企業合作，包括住友電木、Resonac控股及三菱瓦斯化學等。
台灣晶圓代工龍頭台積電也早一步在日本積極布局。已於2022年在茨城縣筑波市開設了台灣域外首座配備無塵室的研究據點「3DIC研究開發中心」。此外，台積電在熊本縣菊陽町的第一座工廠已於2024年稼動，第二座工廠也在興建中，預計2027年第四季將開始量產6奈米製程晶片。台積電的先進封裝技術CoWoS，更是輝達（NVIDIA）AI繪圖處理器（GPU）供應鏈的關鍵支撐技術。
日本材料與設備廠商在後端製程領域扮演著不可或缺的角色。前半導體製造商研究員兼經濟顧問岩井裕介指出，後端製程的競爭關鍵在於能否以微米級精度控制材料，而日本中小型材料與設備製造商正掌握著這項技術訣竅，讓日本成為三星與台積電無法迴避的開發據點。例如，味之素的「ABF（味之素堆疊薄膜，一種用於晶片封裝的絕緣薄膜）」在全球市佔率超過95%；Resonac控股在銅箔基板、感光性絕緣材料等多個領域也位居世界領先地位；迪思科（DISCO）在晶圓切割機與研磨機方面分別佔據全球約8成與7成市佔；東京威力科創則在光阻塗佈／顯影設備市場擁有近9成市佔率。
日本經濟產業省積極推動經濟安全保障法，將半導體列為「特定重要物資」，確保穩定供應成為國家戰略。除了對Rapidus這類旨在復興日本前端製程的專案累積補助逾2兆日圓外，也對台積電的熊本廠及三星的橫濱據點投入巨額補助。政治穩定、知識產權保護完善，加上材料到設備供應鏈相對完整的「可信賴生態系統」，使日本在全球半導體供應鏈重組中獲得重新評價。
然而，日本半導體產業的挑戰仍存，例如如何避免僅止於「技術提供者」的下游角色，以及外資企業優渥待遇對本土人才的磁吸效應。這波海外投資潮並非意味著日本半導體產業的全面復甦，而是其長期以來在材料與設備領域所累積的價值，在AI時代的全球供應鏈結構轉變下，再次被突顯。日本能否持續打磨「關鍵技術」並培養相關人才，將是其未來半導體策略的核心。