世界大競争に立ち向かうための産学官連携

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1 原子力基盤強化作業部会 ( 第 3 回 ) 説明資料 f r e e d o m t o i n n o v a t e 世界大競争に立ち向かうための産学官連携 -NEDO * /ASET ** -PJ における産学官連携活動事例 - 磁気ディスク装置 (HDD) における超高密度磁気記録技術の研究開発と実用化 ( 96/02~ 01/03) ( 株 ) 日立製作所 研究開発本部主管研究長 城石芳博 日立グローバルストレージテクノロジーズ NEDO フォーラム ( ) 東北大学電気通信研究所 中村慶久 東北学院大学工 ( 元 ASET 第二研究部兼富士通 ) 山口一幸 日立グローバルストレージテクノロジーズ 城石芳博 での発表をベースに加筆 * NEDO: The New Energy and Industrial Technology Development Organization ( 新エネルギー 産業技術総合開発機構 ) ** ASET: Association of Super-Advanced Electronics Technologies ( 超先端電子技術開発機構 ) 2009 Hitachi Ltd. 1

2 HDD とその役割 生成情報量と保存可能な容量 - ディジタル情報量 (Exa bytes) IDC Sep 07 EB:10 18 B ( 百京 B) *Zetta:10 21 ( 十垓 ) トランジット情報 ストリーム情報 一時データ 生成情報ストレージ総容量 年 フラッシュ テープ 光 HDD IDC ヘット HDD 媒体 2009 Hitachi Ltd. 2

3 危機意識 :MR ヘッド実用化の遅延 面記録密度 (Gb/in2) HDD 関連の磁気記録技術は 情報処理 情報伝達分野の中核となっていたが 産業技術力では立ち遅れ ( 例 ) MR * ヘッド実用化で日本は IBM に 3 年以上の大幅遅延 記録密度向上 ( 年率 25 60%) に追従できず HDD 年率 :25% IBM 薄膜ヘッド 日本 年率 :60% MR 搭載開始 MR ヘッド 当時 *MR: Magneto-Resistive( 磁気抵抗効果 ) 日本 A 日本 B 日本 C US 1 US / 年 * 2009 Hitachi Ltd. 3

4 優位技術を核に 40Gb/in 2 超高密度へ挑戦 垂直磁気記録 1977 年岩崎俊一東北大学教授 ( 当時 ) による基本原理の提唱 1979 年単磁極型垂直ヘット 二層膜媒体を用いた検証実験 東北大学電気通信研究所中村慶久教授秋田県高度技術研究所大内一弘所長 新エネルギー 産業技術総合開発機構 (NEDO) 超先端電子技術開発機構 (ASET) 第一研究部 ( 半導体 ) 第二研究部 ( 磁気記録 ) 第三研究部 ( 液晶 ) 委託 各社に分散 日立研究室 富士通研究室 再委託 東北大学秋田県高度技術研究所東京工業大学 東北大学日本工業大学京都大学 他 3 大学 2009 Hitachi Ltd. 4

5 運営例 : ロードマップ共有と研究開発分担 NEDO/ASET 40Gb/in 2 製品 項目 年 磁性膜構造面内配向 / ク ラニュラー垂直配向熱アシスト媒フ ロセス DCマク ネトロンエネルキ 制御単原子制御体保護膜 / スハ ッタカーホ ン PCVD-C 潤滑膜液体潤滑膜単分子 固体潤滑膜 基板 欠陥 メカニカルテクスチャ レーサ ソ ーンテクスチャ 超平滑 再生 磁性 MR GMR 鏡面反射 TMR 素子 構造 横型 縦型 引込型 ヘフ ロセス g 線 i 線 KrF/ 電子線ッ記録素子 NiFe FeNi FeNiP/ 多層? ドスライタ / ナノヒ コフェムトフ レーナ / 一体型サスヘ ンションワイア /COC ICS/COC COS マイクロ 信号処理 PRML EPRML ME2 PRML/ ターホ 垂直方式 次世代ターホ 位置決め VCM STW ミリアクチュエータ マイクロアクチュエータ埋め込みサーホ 基盤技術 MFM スヒ ンSEM スヒ ン偏極 STM 黒字 : 周辺技術 赤字 : 研究対象技術 ( 基盤 将来もカハ ー ) H ストレーシ 技術委員会 CVD: Chemical Vapor Deposition, MR: Magneto-Resistive, GMR: Giant Magneto-Resistive, TMR: Tunneling Magneto-Resistive,ICS: Integrated Circuit Suspension, COS: Chip on Suspension, PRML: Partial Response Most Likelihood, EPRML: Extended PRML, ME2PRML: Modified E2PRML, VCM: Voice Coi;l Motor, MFM: Magnetic Force Microscopy, SEM: Scanning Electron Microscopy, STM: Servo Track Writer, STM: Spin Polarized Tunneling Microscope 2009 Hitachi Ltd. 5

6 成果 :GMR ヘッド 垂直記録の早期実用化 GMR ヘッド 垂直記録の早期実用化 日本は GMR ヘット 実用化でキャッチアッフ ( 数ヵ月以内 ) 2.5 HDD 世界シェアも大幅アッフ (40 60%) 垂直磁気記録実用化では日本が約 1 年先行 HDD 業界をリート 面記録密度 (Gb/in2) ODD HDD 年率 :25% 年率 :60% GMR 搭載開始 垂直記録搭載開始 ASET 40Gb/in 2 -PJ ASET 目標 2.5/ 年率 :100% * * 年 /1.8 日本 A 日本 B * 日本 C MRヘット 搭載開始 US 1 DRAM US Hitachi Ltd. 6

7 企業戦略からみた産学官連携の考え方 社会の変化産業競争力強化による国家経済の持続的な発展基幹事業新事業強化創出 産業界の役割 先端基盤技術 技術立国官のリード 破壊的技術 深いレベル画期的の知識蓄積な発明産業技術全体を支える知的基盤の構築人類の 知の創造 科学の進歩 大学への期待 2009 Hitachi Ltd. 7

8 PJ 運営で有用であった要素 現場主義に基づく産学官連携 PJ 推進 産の事業存続への強い危機意識 千三つ への挑戦独創的技術の実用化による差別化産学官連携への強い期待 : 外部資源 ( 深い技術 人材 資金 設備 ) 活用による技術戦略のレバレッジ 学主導による深みある最先端技術研究開発と基盤強化伝統と知的基盤の活用変化の根源に迫る科学 Why への挑戦 官主導による選択と集中 裾野の拡大現場を熟知した管理計画と個別レビュー各社が強味分野へ特化 幅広い R&D を可能にする仕組みシナジー発揮分散研による バランス良い競争と連携 2009 Hitachi Ltd. 8

9 PJ 運営で有用であった要素 全体像を理解でき かつ個別アクションを取れる仕組みの構築親和力の有るパートナーシップゴールに関するコンセンサス 人 金 もの の資源配分とリーダシップバランス感覚優れたリーダによるトップダウン新資金によるトップ人材 設備の投入企業の高額 高度基盤設備の有効活用によるトータル開発 目標設定 ( アウトカム ) と緻密なアクションプラン協調無しでは到達しえない 極めて挑戦的な目標設定製品 ( 全体 ) を意識した要素技術 ( 部分 ) 開発体制システムとしての主要目標 仕様の設定拡張目標 基盤研究含めた幅広い目標設定ロードマップ 研究開発計画共有化個別ミクロマネージメント 2009 Hitachi Ltd. 9

10 纏め 産学官連携による国際競争力強化産 : 外部資源活用による技術戦略のレバレッジ学 : グローバルな人材育成 先端 / 基盤 / 破壊的 R&D 力の深耕官 : 技術立国に向けた国際競争力の強化 今後の進み方グローバル時代の産学官連携異分野間の融合政策との融合 ( 例 ) SGP イノベータのジレンマを超えて産業の米にスピントロニクスに向けて 産 技術経営 官 シームレスな科学 技術 経営 技術立国 PDCA 学 科学 工学 2009 Hitachi Ltd. 10

New Energy and Industrial Technology Development Organization 2 4 5 6 7 15 17 27 35 41 49 53 55 56 57 57 57 59 63 63 68 68 76 77 78 79 81 81 81 82 82 88 90 91 94 97 98 98 100 103 105 114 114 118

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