视点·观察 独苗瑞萨,奏响了日本半导体挽歌( 三 )


研究组成立之初,由日立牵头,组织并集中了超过800 名的技术人员,共同研发高性能DRAM制程技术 。他们初始的目标是在短期内突破64K DRAM和256K DRAM的研发,并实现突破1um制程精度的研发 。远期目标是在10-20年内,实现1MB DRAM的研发,并逐步推进低制程技术的变革 。
为了摆脱美国技术的影响,通产省制定了一系列的目标,其中之一就是全产业链计划,日本要实现从原料、设备到制造的全部产品的自主研发与制造,并基于这些产品,能够搭建先进的半导体生产制造,完成全产业链的覆盖,其目的是让日本半导体行业追赶甚至超越美国 。
视点·观察 独苗瑞萨,奏响了日本半导体挽歌
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从技术上看,芯片产业包括:制造芯片的产业、制造芯片工艺所需的生产设备产业和制造芯片工艺所需的硅单晶等各种材料的产业,其中后两者相当于制造芯片产业的两翼,没有两翼的支撑,制造芯片产业是很难腾飞的 。
日本半导体产业技术来源,在此之前主要依靠从美国、西欧引入,随着研发进程的深入,日益转向使用国产设备和材料 。
可以说,从研究组的组建,日本及参与企业在项目实施初期,就对今后如何研发半导体技术以、如何让相关制造设备国产化,均有明确的方向 。
以开发“超大规模集成电路”为契机,大力推进芯片生产设备和芯片材料产业的发展、使日本芯片产业迅速转变为依靠国产设备和材料的独立自主产业部门 。
日本在极短的时间内,以强大的国家意志为主导,逐步形成了完整的产业链,构建了日本体系内成熟的半导体产业 。
更为重要的是,日本开发出了半导体制造过程中的关键设备缩小投影型光刻装置,以这个设备为核心,日本成为芯片制造领域的领军人物,这个产品,现在叫“光刻机” 。
1978年,在研究组的领导下,以富士通牵头的第二研究院完成64KB DRAM的研发 。日立率先将基于这一成果的产品推向市场,时间是1980年 。
以此为标志,日本半导体业从此开启了“黄金时代” 。
在DRAM产业化初期,1K的DRAM最早在1970年由英特尔(Intel)在美国开发完成,日本在1972年才研制成功 。而16K DARM就变成了美、日在1976年同年研制成功 。1978年,日本突破了64K DRAM生产,而美国在第二年才研制出来 。
64K DRAM产品的推出,不仅让日本一举成为DRAM市场的全球占有率第一,同时也标志着日本领先美国进入了真正的“VLSI”时代 。

04 一举称王
1980年,研发组对外宣布为期四年的“VLSI”项目取得阶段性成果 。
在接近四年的共同研发期间,研究组在日本及全球申请的实用新型专利和商业专利,达到1210件和347件,这些专利覆盖了相关的集成电路的研发、生产等核心领域 。
在部分难度大、风险高的研究内容上,研究组采用多个实验室合力围攻的方式,通过调动各参与单位的优势资源来进行集中攻坚,这种方式也在一定程度上为各单位之间进行良性竞争创造了条件,从而为整个日本半导体供应量上的各个子项目、设备、材料等细分环节的研发,提升了一定的成功率 。
另一方面,研究组的这一模式,成功消解了日本公司相对弱小、无法集中力量攻克研发难关的问题 。这个模式中,通产省对研究组进行了规定和限制,即研究组主要的工作内容是合力开发基础技术,而不涉及具体的公司产品的研发,即参与者实际上是多方合力开发基础技术,最终将基础技术应用到实际产品中,则是各成员各自对基础技术的利用程度了 。
这样也保证了日本几大公司可以在实际产品开发中,合理且公平的采用共同开发的基础技术,在产品设计及应用阶段,可以更深层次的对基础技术加以优化,以继续获得对市场的竞争力,从而更好的开发市场 。
也就是说,这一模式最大的作用之一就是在官方统一指导下,各成员能够在一致对外的研发初衷与保持内部竞争优势之间,达成了一种相对的平衡关系 。
这种通过对各企业的技术整合,保证了研究组在执行“DRAM制法革新”国家项目过程中,DRAM最终的量产,也一举奠定了日本在80年代中,对DRAM 市场的绝对领导地位 。
视点·观察 独苗瑞萨,奏响了日本半导体挽歌
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1980年,成为日本半导体产业的第一个分水岭,这一年除了日立64KB DRAM的上市,拉开了美国半导体产业最初的“噩梦”之外,还有另外一个标志性的事件,那就是日本对美贸易中,半导体产业第一次出现了顺差 。

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