日本：中小学强制学习半导体不可避免！

（作者：汤之上隆/日本微细加工研究所所长）

导读：近日，日本微细加工研究所所长汤之上隆撰文，为了防止日本半导体产业灭亡，日本中小学强制性半导体教育不可避免。

世界半导体技术人员不足

由于2021年半导体不足的严重化，世界各地正在建设半导体工厂。据半导体业界团体SEMI称，从2021年到2023年的3年间，全世界61个半导体工厂的建设将开工。其中，美国10个、欧洲9个、中国14个、日本7个、韩国3个、台湾最多15个、东南亚3个工厂（图1）。

但问题在于，全球缺乏半导体技术人员。日本也不例外。例如，由日本政府招商引资兴建的台湾积体电路制造（TSMC）熊本工厂，需要1700名员工，目前已开始招募，但技术人员却无法如愿以偿。

说起来，日本有多少半导体技术人员呢。另外，以前日本独占半导体世界份额超过50%的时候有多少技术人员呢。另外，一般社团法人电子信息技术产业协会（JEITA）在2022年5月18日发表的建议书《实现国际竞争力强化的半导体战略》中，JEITA的8家转向成员公司表示，今后10年需要3.5万名半导体人才那个要怎么做才能实现呢。

另外，上述8家公司是东芝设备存储、微存储器日本、基奥克拉西亚、索尼半导体解决方案、努沃顿技术JAPAN、三菱电机、瑞萨电子、罗姆。

本文首先利用经济产业省的工业统计调查数据，明确日本半导体厂商的从业人数。其次，论述今后10年增加3.5万名工作者相当困难。在此基础上，没有简单增加半导体从业人员的方法，乍一看是绕远路，但不仅是大学，只有进行包括中小学在内的教育改革的手段，为此只提建议是不行的，应该马上采取具体行动。

日本半导体厂商的从业人数和日本半导体的世界份额

在经产省的工业统计调查数据中，登载了各种产业的从业人数。笔者将工业统计调查的数据追溯到1970年，调查了日本半导体制造商的从业人员。

在该数据中，“半导体元件制造业”和“集成电路制造业”两种分类属于半导体制造商。因此，将这两个分类的合计作为半导体制造商的从事者，调查了1970～2019年的推移（另外，技术人员包含在从事者中，但不知道其正确的数量）。并且，试着把半导体制造厂的从事者和日本半导体的世界份额做了图表（图2）。

1970～1980年，半导体厂商的从业人员在5万人左右，但随着日本半导体的世界份额的增大，从业人员也在增加。日本半导体的世界占有率在1988年达到51%的峰值，但从事者在那之后也增加了，1992年超过了20万人。从事者超过20万人的时代一直持续到1998年，之后，随着日本半导体的世界份额的下降，从事者数量也急剧减少。

并且，在日本半导体的世界份额跌破10%的2015年，从事者下降到7.71万人，之后，从事者稍微增加，2019年达到8.27万人。因为从事者最多的是1995年的20.62万人，所以2019年的8.27万人是高峰时期的约40%。

但是，不幸中的万幸是，日本半导体厂商的从业人员一直没有持续下降，在最近的2017~2019年的3年间，每年都会增加约800人。虽然统计数据只有到2019年，但以下假设2019-2022年每年都会增加800人，然后再考虑从事人员会如何推移。

日本半导体制造厂的从事者的推移的剧本

如果从2017年到2022年，从业人员持续增加800人，那么2022年的从业人员将达到8.51万人。JEITA表示，未来10年至少需要增加3.5万名从业人员，你能想到什么样的场景呢。

・方案A

考虑到2022年以后，从事人数一定不会改变的可能性。在这种情况下，2032年也将达到8.51万人，与2022年相同。

下一页只有通过学校教育的改革才能实现“10年增加3.5万人”的手段

方案B

半导体产业在2023年以后将进入不景气。另外，由于少子高龄化，高中生和大学生等的数量减少，从事者也有可能逐渐减少。虽然不知道会减少到什么程度，但不能否认2032年比8.51万人减少的可能性。在这种情况下，“10年增加3.5万人”根本无法实现。

・方案C

2017～2019年，每年有800名从业人员增加。假设到2022年每年也会增加800人。因此，2022年以后，如果每年持续增加800人的话，10年后将增加8000人，从事者将达到9.31万人。但是，JEITA提出的“10年内增加3.5万人”不足2.7万人。

・方案D

如果JEITA的建议“10年内增加3.5万人”，到2032年必须达到8.51万人+3.5万人，约12万人。相对于2022年的8.51万人，10年内需要增加41%的从业人员。这个稍微考虑一下就相当困难。

10年内增加3.5万人的情况是，1年内平均增加3500人。假设2017～2022年会增加800人，但要一下子增加4.4倍不是不可能的吗。即使看图3的图表，也认为不可能有这样方便的增加方法。

而且也不能保证像剧本C一样每年增加800人。相反，也有可能像方案A那样固定，或者像方案B那样减少。在这种情况下，每年增加3500人是不现实的。

那么，怎样才能实现“10年增加3.5万人”呢。

只有教育改革

虽然看似迂回，但我认为只有通过学校教育的改革才能实现“10年增加3.5万人”的手段。在JEITA的建议书中，在小学、中学的义务教育中引入了参观半导体工厂等课程，高中、高等专门学校在理科中导入了可以体验半导体制造过程的课程大学也应该支援半导体研究室和扩充优秀研究者的奖学金制度等。

笔者也赞成这个意见。我认为中小学大学有必要全部引入半导体教育，使之充实。特别是中小学义务教育最为重要。这是因为，在高中阶段，已经基本决定了去哪个大学的哪个学部。

譬如，中小学生的棒球少年做梦「将来想成为大联盟选手象大谷翔平一样地在二刀流活跃」一样地，「我和我，将来想成为半导体的技术者」象让中小学生想一样的搭配必须。为此，例如在小学的理科教科书中“智能手机里有思考的小人（处理器）、记忆的小人（存储器）、用人类听不到的声音进行通信的小人（通信半导体）”这样的导入怎么样，商业期刊，2018年4月24日https://biz-journal.jp/2018/04/post_23116_3.html）。

另外，发明了即使断电也不会消除存储存储器（NAND闪存）介绍东芝（当时）的舛冈富士夫先生这个日本人的传记也不错吧（汤之上隆，『在日本被遗忘了的东芝的闪存发明者NHK纪录片节目介绍了的舛冈富士雄先生的功绩』，JBpress，2017年11月29日https://jbpress.ismedia.jp/articles/-/51713）。

总之，虽然眼睛看不见，但是在中小学大学生的周围，让他们知道智能手机、PC、各种电机产品、汽车等搭载了很多半导体，如果没有半导体，文化生活就无法成立等，让他们感兴趣的搭配是不可缺少的。

另外，包括8家半导体企业在内的产业界要求真正优秀的技术人员支付比现在多几倍的年薪。即使日本的优秀学生想成为半导体技术人员，在海外厂商报酬特别高的现状下，也不能增加日本半导体厂商的从业人员。

教育改革需要时间

问题是，通过中小学生义务教育、高中、高等专科学校理科教育、大学半导体研究奖励等教育改革增加半导体技术人员需要时间。但是，一旦进入正螺旋线，半导体技术人员就有可能呈指数增长。

对通过教育改革增加半导体从业人员的“情景E”进行了模拟（图5）。假设教育改革从2021年开始，高中、高等专科学校最早也要在3年后的2024年才能取得成效。另外，4年后的2025年，研究生院硕士课程是6年后的2027年，博士课程是9年后的2030年。

试着把由于那个学校教育的半导体的技术人员的增加的「剧本E」做为图表（图6）。与每年增加3500人的情景D相比，情景E的从业人员很少增加。但是从某个时候开始从事者急速增加，到2034年将脱离（可能）剧本D。

先行动起来

最后，对所有的剧本，试着写了到2040年为止的图表（图7）。根据笔者的模拟，根据教育改革的情景E，2040年从事者成为23.57万人，超过1995年的顶峰（20.62万人）。

这样好不好弄一弄才知道。但是，每年增加3500名的剧本D是不可能的，所以如果没有教育改革，最多只能停留在每年增加800名的剧本C上。如果什么都不做的话，完全不会增加的剧本A和减少的剧本B也有可能。

因此，如果真的想实现“10年内增加3.5万人”，就应该按照JEITA在建议书中所写的那样，尽可能迅速、大胆地进行中小学大学的教育改革。为此，JEITA自不必说，8家成员公司为了在中小学大学导入半导体课程，需要进行最大限度的努力。

笔者曾于2012年成功让家乡静冈县岛田市的所有中小学实施“放射线教育”（汤之上隆、《因广域垃圾处理而混乱的岛田市中小学开始实施“放射线教育”》、2012年11月20日、朝日新闻WEBRONZA、https://yunogami.net/asahiwebronza/121120.html）。笔者对岛田市中小学的教师进行了关于“放射线及其影响”的研修会，以理科教师为中心手工制作了“学习指导要领”，实际上2012年10月31日，对岛田市六合中学2年级30人进行了第一次放射线课程。

如果仅仅提出“需要半导体学校教育”，半导体技术人员就不会增加。首先，为了在中小学课程中导入半导体，应该开始具体的措施。因此，对于JEITA和8家成员公司，我想说“首先要行动”。

（作者：汤之上隆/日本微细加工研究所所长）