Fabriksbygget beräknas kosta sju miljarder dollar och ska inledas 2022, med sikte på produktionsstart i slutet av 2024.
Fabriken beräknas skapa 1 500 nya högteknologiska jobb, med en månatlig produktionskapacitet på 45 000 tolvtumsplattor med halvledare på, enligt Sony och TSMC.
Den nya halvledarfabriken ska bland annat leverera komponenter till Sonys bildsensorer.
Satsningen görs sedan Japans regering tryckt på för att säkra tillgången på halvledare efter det att tillgången på de små komponenterna har drabbats av flaskhalsar och effekter av handelskonflikten mellan USA och Kina samtidigt som efterfrågan ökat kraftigt i den globala ekonomiska återhämtningen.
Det är oklart om det kommer att satsas pengar från den japanska statskassan på fabriken.