그중에서도 반도체 소자를 이용한 기억장치 DRAM^{Dynamic Random Access Memory}, LSI^{Large Scale Integration,대규모 집적회로} 분야에서는 이들 3개 기업이 실력을 보여서, 일본제 반도체가 없으면 전자제품을 만들 수 없다고까지 했다. 그러나 그 후 미일 간에 반도체 마찰이 발생하고, 거기에다가 플라자 합의에 의한 엔고, 3년에서 5년을 주기로 호황과 불황을 반복하는 실리콘 사이클이 일본의 반도체 산업에 큰 부담이 되기 시작했다.

당시 일본의 반도체 메이커는 대개 개발·설계·제조·조립의 4개 제조 공정부터 판매까지 전 영역을 포괄하는 IDM^{Integrated Device Manufacturer}이라는 방식을 취하고 있었다. 이 방식에는 모든 영역에서 자기 방침을 관철할 수 있다는 장점이 있지만 한편으로는 대기업 종합가전 메이커의 한 사업부에 불과한 반도체 사업부가 거액의 설비 투자나 신속한 의사 결정을 하기 어렵다는 단점 또한 컸다. 그래서 결국 2000년 무렵 일본 반도체 회사들은 시장을 한국과 대만 기업에 내주게 된다.

경영이 어려워진 일본 반도체 업체들은 통합을 모색했다. NEC일렉트로닉스(NEC로부터 D램 이외의 LSI사업부를 분사)와 히타치, 르네사스테크놀로지(미쓰비시전기의 LSI사업부에서 분사)가 통합, 자동차용 반도체에 강한 르네사스일렉트로닉스가 탄생했다. 또한 NEC와 히타치의 DRAM 사업부문을 통합해 엘피다 메모리(현 마이크론 메모리 재팬)가 탄생하지만 이 회사는 실적 추락을 막지 못하고, 2012년 이후 미국 마이크론 테크놀로지에 흡수 되었다. 이렇게 해서 일본 반도체 산업의 중심에서는 대기업 종합 가전회사가 사라졌다. 빈 자리를 메운 것은 낸드 플래시 메모리를 최초로 개발한 키오시아^{KIOXIA, 구 도시바 메모리}, 이미지 센서에서 선두주자인 소니, 소프트뱅크 산하의 로직 프로세서 메이커 암 홀딩스 등이었다.

반도체 제조 공정에는 실리콘 웨이퍼에 반도체 칩을 만들어 넣는 전공정과 칩을 패키지화하는 후공정이 있다. 이 중전공정에는 웨이퍼 제조공정, 후공정에는 조립·검사공정이 있다. 웨이퍼 제조공정은 컴퓨터의 CPU를 구성하는 기본회로의 CMOS를 형성하는 소자형성공정^FEOL과 배선형성^BEOL, 웨이퍼 전기특성검사를 거쳐 웨이퍼를 완성하는 공정으로 구성되어 있다. 후공정에서는 조립 공정, 검사 공정을 거쳐 칩이 완성된다.

미국 바이든 정부는 2022년 ‘칩 4’라는 구상을 발표했다. 이는 미국의 주도하에 한국, 일본, 대만 등 4개국으로 구성되는 반도체 공급망이다. 몇 년 전 세계 공급망은 코로나19 때문에 심각한 영향을 받아 공장 폐쇄와 물류 지연에 내몰렸고 많은 산업이 부품 부족에 직면했다. 이러한 사태에 대응할 수 있는 공급망의 강화는 중요한 과제가 되었다. 이런 가운데 이들 4개국의 반도체 공급망이 완성되면 세계 반도체 장치의 73%, 파운드리의 87%, 설계와 생산의 91%를 차지하게 된다. 이하에서는 이들 4개국 의 강점을 살펴보자.

미국은 반도체의 제조·설계에 강점을 가지며, 대표적인 기업으로서는 PC의 CPU 메이커로서 알려진 인텔, 실시간 화상 처리와 대규모 데이터 훈련에 특화된 GPU에 강한 엔비디아, 통신 인프라 전용의 반도체에 강점을 가지는 브로드컴 등이 있다. 대만에는 세계 파운드리 점유율 6할을 차지하는 TSMC가 있고, 한국에는 반도체 메모리의 39%, DRAM의 42.8%를 차지하는 삼성전자가 있다. 한·미·일·대만의 서플라이 체인이 강화되면, 일본의 반도체 장치 메이커에는 새로운 성장의 기회가 되는 것은 말할 것도 없다.

이미 일본에 대한 투자도 가속화되고있다. TSMC가 소니, 덴소와 합작으로 구마모토현 기쿠요초에 부지 약 20만㎡의 거대 공장을 건설했다. 정식 명칭은 JASM^{Japan Advanced Semiconductor Manufacturing}이며 투자 인가일은 2022년 6월로, 2년이 채 걸리지 않아 2024년 2월에 공장을 완성했다. 투자액은 약 1조 2천억 엔, 주요 제품은 로직 반도체로 월 5.5만 장의 생산능력을 보유하고 있으며 2024년 12월에 출하를 예정하고 있다.

이런 움직임에 대응해 일본 정부도 공을 들이고 있다. 경제산업성은 주요 경제정책의 하나로 과학기술 강국화를 내세우며 최첨단 반도체에 투자하는 정책에 2조 엔 이상의 자금을 투입할 전망이다. 일본 정부는 TSMC에는 4,760억 엔, 마이크론 테크놀로지에는 465억 엔, 삼성전자에는 300억 엔의 보조금을 제공할 것으로 알려졌다.

기시다 총리는 2023년 5월 18일 해외 주요 반도체 기업 7곳의 CEO를 도쿄로 초청해 반도체 공급망 강화를 위한 투자 확대를 요청했다. 이것은 해외 반도체 기업 입장에서 볼 때 일본 정부의보조금을 받으며 높은 기술력을 가지는 일본 기기 메이커와 협력할 수 있다는 점에서 생산 기술을 향상시킬 기회라고 볼 수 있다.

이외에도 또 하나의 대형 프로젝트가 있다. 일본 정부 주도로 소니, 도요타, 소프트뱅크, 미쓰비시UFJ파이낸셜그룹, NEC 등 주요 8개사가 공동 출자해서 차세대 반도체 회사인 라피더스^RAPIDUS를 설립한다는 프로젝트다. 2025년 공장 완공, 2027년 미국 IBM의 기술을 계승해 2nm 이하 차세대 반도체 본격 생산을 목표로 정부가 3300억 엔을 지원하고 있으며 이미 홋카이도 치토세에 공장 건설이 시작됐다.
일본 반도체 부활 시나리오는 착착 진행 중이다.