TSC Foresight コンピューティング／物性・電子デバイス 国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構 技術戦略研究センター 電子・情報・機械システムユニット Foresight 2ページ コンピューティング分野の概要 TSC Electronic, Information & Machinery Unit クラウドコンピューティング サーバ エッジコンピューティング インターネット ネットワーク スマートフォン、PC エッジデバイス 車 中間サーバ 家電 : 情報処理を行う領域 2 物性・電子デバイス分野の概要1/2 Foresight 2ページ TSC Electronic, Information & Machinery Unit 「Mooreの法則」の原動力である「スケーリング則」のもと、 半導体の微細加工技術を開発 電子デバイスにおける 省電力化 低コスト化 一石三鳥 高速化 3 物性・電子デバイス分野の概要2/2 Foresight 2ページ TSC Electronic, Information & Machinery Unit 図1 More Moore, More than Moore, and Beyond CMOS 出所：UPDATE OVERVIEW page 6, Figure 2 Moore’s Law and More（ITRS、2012） 4 Foresight 3ページ 市場動向 TSC 180 2003年～2007年： USは急増（CAGR:10.0%）、 JPは微増（CAGR:4.4%） 1995年～1998年： USは増加（CAGR:8.7%）、 JPは減少（CAGR:-15.6%） 160 (33) 売上額 [10億ドル] 140 120 (32) 100 本社の所在国で 半導体企業の 地域を分類 (33) 米国（US） US 日本（JP） JP 欧州（EU） EU アジア太平洋（AP） AP (30) 80 (25) 60 (29) (26) (12) (12) (24) (10) (6) 20 (16) (18) (1) (2) (1) 1991 (12) (20) 40 0 Electronic, Information & Machinery Unit (12) (19) (9) (5) (3) 1994 (4) (2) (3) 1997 (6) (4) 2000 (10) (5) (9) 2003 2006 2009 （ ）内は企業数 図2 地域別主要半導体企業62社の売上高 出所 : 一橋大学イノベーション研究センター ワーキングペーパー WP#11-03（2011）「半導体産業の収益性分析 ー半導体企業のパ ネルデータによる実証分析ー 」（各財務データを基に作成）（中屋雅夫※、2011）※NEDO技術戦略研究センターフェロー 5 Foresight 5ページ 技術開発動向 TSC Electronic, Information & Machinery Unit 論文・特許件数 例：磁気抵抗メモリ（MRAM） ①論文 ②特許 図3 MRAMに関する世界の論文投稿数推移 （1995～2014年） 図4 MRAMにおける注目出願人別－垂直磁化に関する出 願件数推移（日米欧中韓への出願、出願年（優先権主張 年）2005-2011年） 出所：Web of ScienceよりNEDO技術戦略研究センター 作成(2015) 出所：特許庁 『平成25年度 特許出願技術動向調査報告書 スピ ントロ二クスデバイスとアプリケーション技術』を基にNEDO技術戦略 研究センター作成 (2015) 6 Foresight 7ページ 技術の体系 TSC 将来のIoT社会における コンピューティング体系 Electronic, Information & Machinery Unit クラウドコンピューティング サーバ インターネット ミドルコンピューティング ネットワーク エッジコンピューティング 人工知能 車 スマートフォン、PC エッジデバイス 家電 ウェアラブル : 情報処理を行う領域 カメラ、 New X トリリオン セン サー、等 ロボット 7 主な技術課題1/2 Foresight 7ページ TSC Electronic, Information & Machinery Unit ①クラウドコンピューティング ・半導体の微細化 ・メモリ・ロジックデバイスの3次 元化、ナノカーボンの活用等 のプロセス技術 ・製造装置、検査装置 ・ソフトウェアを含めた要素技術 の統合 ③ミドルコンピューティング ・中間サーバの役割 ・コンピューティングデザイン ②エッジコンピューティング ・ネットワークのエッジでデータ を処理するシステム ・センサ開発、低消費電力化 ④横断的な研究開発 ・3次元高集積化技術 ・量子コンピュータ ・信頼性、セキュリティ 8 主な技術課題2/2 Foresight 7ページ TSC 図5 主な技術課題 Electronic, Information & Machinery Unit 出所：平成28年度概算要求資料(経済産業省、2015) 9 おわりに Foresight 7ページ TSC Electronic, Information & Machinery Unit IoT社会に向かう潮流の中で、 我が国のプレゼンスを高める 将来のコンピューティングを高度に実現するた めの技術課題に対し、 ・我が国の特に優れた技術の活用を主軸として 解を提供 ・用途を想定した各種技術の組み合わせも必要 10 本戦略を基とした技術開発プロジェクト TSC Electronic, Information & Machinery Unit 出所：平成28年度概算要求資料(経済産業省、2015) 11 TSC Foresight パワーレーザー 国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構 技術戦略研究センター 電子・情報・機械システムユニット 本戦略の位置づけ TSC Electronic, Information & Machinery Unit 社会のトレンド ・20世紀後半から、コンピュータ、通信、ネットワーク技術が発展 ・IoT（Internet of Things）「モノのインターネット化」の進展の見通し ・製造業もIoTにより高度化 ・多様化・高難度化するニーズに対応できる加工技術が高い付加価 値を生む ・特にレーザー加工は現在も、将来も重要な役割を担う 当該分野で我が国が勝つために、 加工ニーズ等の市場動向、 技術シーズ等の技術動向を調査・分析 し、 開発に注力すべきパワーレーザーを選 出、 13 Foresight 5ページ 主な技術課題 TSC 半導体レーザー Electronic, Information & Machinery Unit 量子カスケードレーザー ファイバーレーザー エキシマ レーザー 固体レーザー＆波長変換 CO2レーザー 100k レー ザー掘削 除染 ピー ニ ング 破壊、 切断 ク ラ ッディング ア ニ ーリング 表面改質 表面加工 フ ィ ルム剥離 リソ グラフィー Average Power (W) 10k 1k レー ザーアブレーション ダイ レクトパターンニング ３D 金属造形 熱処理 ポリマ ーカット メ タルカット 生命科学 イメ ー ジング 100 超微細加工 マー キング スク ライビング ダイ シ ング マス ク加工 10 1 0.1 医療応用 治療機器 レー シック 環境センシング 海底資源探査 非破壊検査 汚染物質分解 情報、通信応用 医療応用 記録、 再生 診断 フ ァイバー通信 バイ オ関連 生活、環境応用 印刷 デ ィ スプレイ 環境計測 化学応用 レー ザー計測 品質管理 白抜き：パルスレーザー 塗り：CWレーザー 0.01 100 1000 10000 Wavelength(nm) 図１ レーザーの波長・出力状況とその応用分野 出所：大阪大学の図を基にＮＥＤＯ技術戦略研究センター作成(2015) 14 本戦略を基とした技術開発プロジェクト TSC Electronic, Information & Machinery Unit 出所：平成28年度概算要求資料(経済産業省、2015) 15
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