當(dāng)時(shí)日本的半導(dǎo)體設(shè)備大多都是靠進(jìn)口，但是對(duì)于索尼這樣的小公司（當(dāng)時(shí)還是很小的公司），沒有錢來購買設(shè)備，只能自己研發(fā)。日本半導(dǎo)體設(shè)備也經(jīng)歷了和半導(dǎo)體一樣的發(fā)展，從無到有，再走向世界。這篇文章，就重點(diǎn)討論一下日本半導(dǎo)體設(shè)備是如何一步一步走向世界的。

在詳細(xì)的了解日本半導(dǎo)體裝置發(fā)展史之前，我想先說一下世界范圍的發(fā)展。

半導(dǎo)體產(chǎn)品在最初開始生產(chǎn)時(shí)，專用設(shè)備很少，因此產(chǎn)量有限，可以認(rèn)為黎明時(shí)期的半導(dǎo)體僅限于“實(shí)驗(yàn)室”產(chǎn)品。為了實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)化，人們開發(fā)了相關(guān)“具有量產(chǎn)性”的半導(dǎo)體設(shè)備，也就是專用的半導(dǎo)體制造設(shè)備。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)興起于美國，最初半導(dǎo)體廠家也是以美國為主。1980年代，半導(dǎo)體設(shè)備廠家的TOP10如下：

其中雖然有些公司被兼并或者改名，但是我們可以看出，幾乎都是美國公司。因此，日本當(dāng)時(shí)有很多商社，代理這些美國半導(dǎo)體設(shè)備公司的裝置。日本上榜的只有武田理研公司，是一家成立于1954年的半導(dǎo)體檢測(cè)設(shè)備的公司，現(xiàn)在已經(jīng)改名為Advantest（愛德萬）。

之后日本半導(dǎo)體裝置進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期，進(jìn)入1990年代，半導(dǎo)體設(shè)備廠家的排名就發(fā)生了巨大變化。

從排名的轉(zhuǎn)變可以看出日本半導(dǎo)體設(shè)備廠家地位愈發(fā)的重要，在光刻技術(shù)方面，尼康與佳能嶄露頭角。在1990年代，日本設(shè)備廠家與美國設(shè)備廠家的地位實(shí)際上已經(jīng)逆轉(zhuǎn)。但是在這個(gè)時(shí)代，還不能稱作半導(dǎo)體設(shè)備全球化，因?yàn)闊o論在日本還是在美國，本國生產(chǎn)的設(shè)備都占據(jù)了本國使用量的75%以上。

進(jìn)口設(shè)備全盛時(shí)代

1950年代~1970年代前半段，日本主要靠著進(jìn)口外國半導(dǎo)體設(shè)備而發(fā)展本國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的。如之前文章的介紹，日本半導(dǎo)體起源于美國的技術(shù)。1948年10月份，日本東北大學(xué)電氣通信研究所所長渡邊寧教授與通產(chǎn)省工業(yè)技術(shù)院電氣實(shí)驗(yàn)所的駒形作次為中心，聯(lián)合大學(xué)教授、東芝、日本電氣以及日立制作所的技術(shù)人員，開始了關(guān)于半導(dǎo)體相關(guān)的討論會(huì)。1951年，日本電氣通信?。ê髞淼腘TT）武藏野通信研究所研發(fā)成功最初的點(diǎn)接觸型晶體管。之后，許多研究者開始改善晶體管性能，當(dāng)時(shí)的設(shè)備幾乎都是自己生產(chǎn)。

之后，各個(gè)企業(yè)都為了晶體管工業(yè)化進(jìn)行準(zhǔn)備，其中也包括東京通信工業(yè)（后來的索尼）。日本公司想要生產(chǎn)，必須與美國公司簽訂專利合同，于是就出現(xiàn)了各家公司搶占簽訂專利的事情（之前的文章有描述）。日立制作所與RCA，日本電氣與GE，三菱電機(jī)與WHE簽訂技術(shù)合作協(xié)議。但是東京通信工業(yè)僅僅與貝爾研究所簽訂專利合約，卻在1954年搶先量產(chǎn)了晶體管。東京通信工業(yè)的生產(chǎn)裝置，幾乎都是自己生產(chǎn)的，其實(shí)在當(dāng)時(shí)，不僅僅是東京通信工業(yè)，上述的許多廠家也都著手了自己研發(fā)半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)。

進(jìn)入1950年后半段，日本半導(dǎo)體廠家開始偏向于進(jìn)口美國設(shè)備，因?yàn)槊绹O(shè)備的技術(shù)成熟，主要設(shè)備進(jìn)口以丸紅、日商巖井、兼松、住友商事等綜合商社等為主體進(jìn)行。

比如日商巖井，從1960年開始就著手進(jìn)口Kulicke and Soffa Industries（庫力索法工業(yè)，美國公司）的焊線機(jī)以及掩模板制造設(shè)備等；兼松在1965年成為GCA的掩模版設(shè)備總代理，之后又取得PerkinElmer以及Applied Materials的總代理資格；日立制作所一直與RCA合作進(jìn)口最先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備。除此之外，F(xiàn)airchild以及TI等半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)，也會(huì)主動(dòng)的將設(shè)備出口到日本銷售。

日本國產(chǎn)化的開始

美國設(shè)備大量進(jìn)入日本以后，就面臨著一個(gè)重要的問題：售后服務(wù)。而美國企業(yè)并未在日本建立完善的售后服務(wù)體系，并且設(shè)備本身的使用壽命比較長，日本的半導(dǎo)體企業(yè)購買數(shù)量有限。在整體權(quán)衡之下，日本的許多公司開始著手自社開發(fā)半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備。

從1960年代開始，日本公司就沒有放棄設(shè)備國產(chǎn)化的任務(wù)。1957年~1960年，三池理化以及高橋精機(jī)開始著手將美國的設(shè)備國產(chǎn)化。但是這些設(shè)備并未取得量產(chǎn)，日本最早取得量產(chǎn)化的設(shè)備是組裝設(shè)備，是1958年~1963年由東京精密、海上電機(jī)以及新川等公司開發(fā)的。

晶圓處理工序的生產(chǎn)設(shè)備，在1965年以后急速國產(chǎn)化。

日本所采取的方法是成立合資公司，討論在日本生產(chǎn)的可能性。比如TEL公司，1963年以商社為起點(diǎn)，1964年開始進(jìn)口美國Thermco公司的擴(kuò)散爐，1968年與Thermco公司成立合資公司，開始在日本生產(chǎn)擴(kuò)散爐；1967年，日本電氣與Varian Associates公司成立合資企業(yè)，開始在日本開發(fā)生產(chǎn)自動(dòng)鋁線真空鍍膜設(shè)備以及濺射裝置等；1974年日本真空技術(shù)也與外國公司合作開發(fā)離子注入機(jī)。

在美國企業(yè)與日本企業(yè)大范圍合并潮流當(dāng)中，使得日本半導(dǎo)體設(shè)備開發(fā)急速發(fā)展，而其中也少不了日本政府的大力支持。日本在1961年成立了“新技術(shù)開發(fā)事業(yè)團(tuán)”的機(jī)構(gòu)，其目的是以公有資金投資企業(yè)開發(fā)項(xiàng)目，是具有濃厚政府色彩的特殊法人。日立制作所在1968年研究開發(fā)離子注入設(shè)備時(shí)，就是受到了該機(jī)構(gòu)的研發(fā)資金支持；日本真空技術(shù)，也是在日本通產(chǎn)省的補(bǔ)助金的支持下，于1962年成功研發(fā)出超高真空鍍膜裝置，1976年完成等離子CVD設(shè)備的開發(fā)。

超LSI技術(shù)研究組合共同研究所

超LSI技術(shù)研究組合所

1970年代，日本半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程加快，許多企業(yè)相互之間也存在著競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)隨著日本半導(dǎo)體設(shè)備在國際市場(chǎng)上的地位愈發(fā)的凸顯，就需要有一個(gè)能夠整合資源應(yīng)對(duì)國際市場(chǎng)的機(jī)構(gòu)，應(yīng)運(yùn)而生的就是超LSI技術(shù)研究組合共同研究所。1976年，在川崎的NEC中央研究所內(nèi)成立了一個(gè)官民結(jié)合的結(jié)構(gòu)，名字為超LSI技術(shù)研究組合共同研究所。很多人幾乎沒有聽說過該機(jī)構(gòu)，因?yàn)檫@個(gè)機(jī)構(gòu)只存在了4年而已。但是這種方式，卻被日本很好的保留下來。

在日本半導(dǎo)體發(fā)展歷史當(dāng)中，個(gè)人覺得這種合作開發(fā)的理念，是日本能夠發(fā)展強(qiáng)大的精髓所在。所以我想著重的對(duì)超LSI技術(shù)研究組合共同研究所進(jìn)行介紹，希望能夠借他國發(fā)展歷史，對(duì)國內(nèi)現(xiàn)狀產(chǎn)生一些思考。

在上個(gè)世紀(jì)，日本政府也對(duì)本國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有自己的考慮，大致總結(jié)如下：

1966年~1971年開始“超高性能電子計(jì)算機(jī)開發(fā)”項(xiàng)目，由工業(yè)技術(shù)院主導(dǎo)；

1972年~1975年總共支出500億日元，其中IC相關(guān)是200億日元；

1975年~1979年成立超LSI技術(shù)研究組合共同研究所，花費(fèi)的700億日元當(dāng)中，有290億日元是來自日本通產(chǎn)省的補(bǔ)助金；

其實(shí)日本當(dāng)時(shí)的主要目的是對(duì)標(biāo)IBM的下一代計(jì)算機(jī)開發(fā)計(jì)劃，想要在未來占據(jù)市場(chǎng)以及技術(shù)的主導(dǎo)地位。

超LSI技術(shù)研究組合共同研究所的參加企業(yè)有東芝、日本電氣、日立制作所、富士通以及三菱電機(jī)5家公司。這5家公司設(shè)置共同研究所，總共派出大約100名技術(shù)人員，進(jìn)行共同課題研究。

該機(jī)構(gòu)的研究題目主要有下面六項(xiàng)：

• 微細(xì)加工技術(shù)；
• 結(jié)晶技術(shù)；
• 設(shè)計(jì)技術(shù)；
• 工程技術(shù)；
• 試驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)；
• 硬件技術(shù)；

但是每家公司都有著不想外泄的信息資料，因此該機(jī)構(gòu)主要主導(dǎo)的是在技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中需要碰到基礎(chǔ)問題，選擇共同的領(lǐng)域進(jìn)行共同開發(fā)。比如如何減少超LSI硅結(jié)晶的缺陷、如何生產(chǎn)大口徑且不會(huì)出現(xiàn)翹曲的晶圓等。將相互存在著競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的公司聚集在一起，共同克服技術(shù)難題一事，可以說是史無前例的舉措。其實(shí)在半導(dǎo)體設(shè)備當(dāng)中，當(dāng)時(shí)能夠生產(chǎn)相關(guān)零部件或者總成的公司有限，幾乎采用的都是同樣的供應(yīng)商體系，只是在設(shè)備投入產(chǎn)線以后，如何進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，這才是日本每個(gè)公司核心競(jìng)爭(zhēng)力。

這個(gè)機(jī)構(gòu)最初成立之時(shí)，日本通產(chǎn)省做了大量的工作，將半導(dǎo)體公司與日本的半導(dǎo)體設(shè)備公司進(jìn)行整合，規(guī)劃出研究方向。這樣的舉措，不僅僅強(qiáng)化了日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)，也大幅度增加了日本半導(dǎo)體設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)力。雖然我不想過大的評(píng)價(jià)該機(jī)構(gòu)對(duì)日本半導(dǎo)體進(jìn)程的貢獻(xiàn)，但是可以說的是，這個(gè)機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)與1980年日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)站在世界之巔有著緊密的關(guān)系。

走向世界的日本半導(dǎo)體設(shè)備

1988年美國做了一個(gè)調(diào)查，當(dāng)時(shí)美國市場(chǎng)上的半導(dǎo)體進(jìn)口比例如下：

• 濺射裝置：68%
• 晶體管處理裝置：69%
• SEM：80%以上
• 切割裝置：75%
• 貼片裝置：80%
• 自動(dòng)焊接機(jī)：81%
• 樹脂封止裝置：65%

原本是美國本土生產(chǎn)的設(shè)備占據(jù)主導(dǎo)地位的市場(chǎng)，被日本“撕開”了口子，上述的大部分設(shè)備都是來自日本一事已經(jīng)毋庸置疑。

1980年代，隨著日本半導(dǎo)體設(shè)備走向美國，許多日本公司也開始建立美國子公司。TEL與美國公司合并，在美國本土設(shè)置TEL據(jù)點(diǎn)；佳能與Lam Research公司合作，成立QTI公司；索尼購買了MRC公司等。至此，日本半導(dǎo)體設(shè)備以及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，走向了全盛時(shí)期。