1955年,成就了"本世纪最伟大发明"的"电晶体之父"的肖克利(W.Shockley)博士,离开贝尔实验室返回故乡圣克拉拉,创建"肖克利半导体实验室"。这一喜讯,正中特曼教授为矽谷网罗天下英才之下怀: 有了肖克利这棵"梧桐树" ,何愁引不到成群的"凤凰"来?电子电脑界焦急地关注著肖克利的行踪。 据说,300年前当牛顿宣布准备在他的故乡建一所工厂时,全世界的物理学界也是如此心态。不久,因仰慕"电晶体之父"的大名,求职信像雪片般飞到肖克利办公桌上。第二年,八位年轻的科学家从美国东部陆续到达矽谷,加盟肖克利实验室。他们是:罗伯特·诺伊斯(N. Noyce)、戈登·摩尔(Gordon Moore)、布兰克(J.Blank)、克莱尔(E.Kliner)、赫尔尼(J.Hoerni)、拉斯特(J.Last)、罗伯茨(S.Roberts)和格里尼克(V.Grinich)。他们的年龄都在30岁以下,风华正茂,学有所成,处在创造能力的巅峰。他们之中,有获得过双博士学位者,有来自大公司的工程师,有著名大学的研究员和教授,这是当年美国西部从未有过的英才百家乐大集合。
29岁的诺依斯是八人之中的长者,是"投奔"肖克利最坚定的一位。当他飞抵旧金山后所做的第一件事,就是倾囊为自己购下一所住所,决定永久性定居,根本就没有考虑到工作环境、条件和待遇。其他七位青年,来矽谷的经历与诺依斯大抵相似。可惜,肖克利是天才的科学家,却缺乏经营能力他雄心勃勃,但对管理一窍不通。特曼曾评论说:"肖克利在才华横溢的年轻人眼里是非常有吸引力的人物,但他们又很难跟他共事。"一年之中,实验室没有研制出任何象样的产品。
由来八位青年瞒着肖克利开始计画出走。在诺依斯带领下,他们向肖克利递交了辞职书。肖克利怒不可遏地骂他们是"八叛逆"(The Traitorous Eight)。青年人面面相觑,但还是义无反顾离开了他们的"伯乐"。不过,后来就连肖克利本人也改口把他们称为"八个天才的叛逆"。在矽谷许多著作中,"八叛逆"的照片与惠普的车库照片,具有同样的历史价值。
公司发展"八叛逆"找到了一家地处美国纽约的摄影器材公司来支持他们创业,这家公司名称为Fairchild,音译"费尔柴尔德",但通常意译为"仙童"。仙童摄影器材公司的前身是谢尔曼·费尔柴尔德(S. Fairchild)1920年创办的航空摄影公司。费尔柴尔德不仅是企业家,也是发明家。他的发明主要在航空领域,包括密封舱飞机、摺叠机翼等等。由于产品非常畅销,他在1936年将公司一分为二,其中,生产照相机和电子设备的就是仙童摄影器材公司。
当"八叛逆"向他寻求合作的时候,已经60多岁的费尔柴尔德先生仅仅提供了3600美元的种子基金, 要求他们开发和生产商业半导体器件, 并享有两年的购买特权。于是,"八叛逆"创办的企业被正式命名为仙童半导体公司,"仙童"之首自然是诺依斯。
1957年10月,仙童半导体公司仍然在矽谷瞭望山查尔斯顿路租下一间小屋,距离肖克利实验室和距离当初惠普公司的汽车库差不多远。"仙童"们商议要制造一种双扩散基型电晶体,以便用矽来取代传统的锗材料,这是他们在肖克利实验室尚未完成却又不受肖克利重视的项目。 费尔柴尔德摄影器材公司答应提供财力,总额为150万美元。诺依斯给伙伴们分了工,由赫尔尼和摩尔负责研究新的扩散工艺,而他自己则与拉斯特一起专攻平面照相技术。
1958年1月, IBM公司给了他们第一张订单,订购100个矽电晶体,用于该公司电脑的存储器。 到1958年底,"八叛逆"的小小公司已经拥有50万销售额和100名员工,依靠技术创新优势,一举成为矽谷成长最快的公司。
仙童半导体公司在诺依斯精心运筹下,业务迅速地发展,同时,一整套制造电晶体的平面处理技术也日趋成熟。天才科学家赫尔尼是众"仙童"中的佼佼者,他像变魔术一般把矽表面的氧化层挤压到最大限度。仙童公司制造电晶体的方法也与众不同,他们首先把具有半导体性质的杂质扩散到高纯度矽片上,然后在掩模上绘好电晶体结构,用照相制版的方法缩小,将结构显影在矽片表面氧化层,再用光刻法去掉不需要的部分。
扩散、掩模、照相、光刻……,整个过程叫做平面处理技术,它标志著矽电晶体批量生产的一大飞跃,也仿佛为"仙童"们打开了一扇奇妙的大门,使他们看到了一个无底的深渊:用这种方法既然能做一个电晶体,为什么不能做它几十个、几百个,乃至成千上万呢?1959年1月23日,诺依斯在日记里详细地记录了这一闪光的构想。
1959年2月,德克萨斯仪器公司(TI)工程师基尔比(J.kilby)申请第一个积体电路发明专利的讯息传来,诺依斯十分震惊。他当即召集"八叛逆"商议对策。基尔比在TI公司面临的难题,比如在矽片上进行两次扩散和导线互相连线等等,正是仙童半导体公司的拿手好戏。诺依斯提出:可以用蒸发沉积金属的方法代替热焊接导线,这是解决元件相互连线的最好途径。仙童半导体公司开始奋起疾追。 1959年7月30日,他们也向美国专利局申请了专利。为争夺积体电路的发明权,两家公司开始旷日持久的争执。1966年,基尔比和诺依斯同时被富兰克林学会授予巴兰丁奖章,基尔比被誉为"第一块积体电路的发明家"而诺依斯被誉为"提出了适合于工业生产的积体电路理论"的人。1969年,法院最后的判决下达,也从法律上实际承认了积体电路是一项同时的发明。
1960年,仙童半导体公司取得进一步的发展和成功。由于发明积体电路使它的名声大振, 母公司费尔柴尔德摄影器材公司决定以300万美元购买其股权,"八叛逆"每人拥有了价值25万美元的股票。1964年,仙童半导体公司创始人之一摩尔博士,以三页纸的短小篇幅,发表了一个奇特的定律。摩尔天才地预言说道,积体电路上能被集成的电晶体数目,将会以每18个月翻一番的速度稳定增长,并在今后数十年内保持着这种势头。摩尔所作的这个预言,因后来积体电路的发展而得以证明,并在较长时期保持了它的有效性,被人誉为"摩尔定律",成为新兴电子电脑产业的"第一定律"。
离开仙童60年代的仙童半导体公司进入了它的黄金时期。 到1967年,公司营业额已接近2亿美元,在当时可以说是天文数字。据那一年进入该公司的虞有澄博士(现英特尔公司华裔副总裁)回忆说:"进入仙童公司,就等于跨进了矽谷半导体工业的大门。"然而,也就是在这一时期,仙童公司也开始孕育著危机。母公司总经理不断把利润转移到东海岸,去支持费尔柴尔德摄影器材公司的盈利水平。目睹母公司的不公平,"八叛逆"中的赫尔尼、罗伯茨和克莱尔首先负气出走,成立了阿内尔科公司。据说,赫尔尼后来创办的新公司达12家之多。随后,"八叛逆"另一成员格拉斯也带着几个人脱离仙童创办西格奈蒂克斯半导体公司。从此,纷纷涌进仙童的大批人才精英,又纷纷出走自行创业。
正如苹果公司贾伯斯形象比喻的那样:"仙童半导体公司就象个成熟了的蒲公英,你一吹它,这种创业精神的种子就随风四处飘扬了。"脱离仙童半导体创办公司者之中,较有名气的是查尔斯·斯波克(C.Sporck)和杰里·桑德斯(J. Sanders)。斯波克曾一度担任过仙童半导体公司总经理,1967年出走后,来到国民半导体公司(NSC) 担任CEO。他大刀阔斧地推行改革,把NSC从康乃狄克州迁到了矽谷, 使它从一家亏损企业快速成长为全球第6大半导体厂商。桑德斯则是仙童半导体公司销售部主任,1969年,他带着7位仙童员工创办高级微型仪器公司(AMD),这家公司已经是仅次于英特尔公司的微处理器生产厂商,K6、K6-2等微处理器产品畅销全世界。
1968年,"八叛逆"中的最后两位诺依斯和摩尔,也带着格鲁夫(A. Grove)脱离仙童公司自立门户, 他们创办的公司就是大名鼎鼎的英特尔(Intel)。虽然告别了仙童,"八叛逆"仍然约定时间在一起聚会,最近的一次是1997年,8人之中只有6人还健在。似乎要高扬"八叛逆"的"叛逃"精神,一批又一批"仙童"夺路而出,掀起了巨大的创业热潮。对此,80年代初出版的著名畅销书《矽谷热》(Silicon Valley Fever)写到:"矽谷大约70家半导体公司的半数,是仙童公司的直接或间接后裔。在仙童公司供职是进入遍布于矽谷各地的半导体业的途径。1969年在森尼维尔举行的一次半导体工程师大会上, 400位与会者中,未曾在仙童公司工作过的还不到24人。"从这个意义上讲,说仙童半导体公司是"矽谷人才摇篮"毫不为过。
公司被卖人才大量流失是矽谷发展的"福音",给仙童半导体带来的却是一场灾难。从1965年到1968年, 公司销售额不断滑坡,还不足1.2亿美元,连续两年没有赢利。人们都清楚地意识到,它再也不是"淘气孩子们创造的奇迹"了。
为了找人接替诺依斯的工作, 谢尔曼·费尔柴尔德以矽谷历史上最高的待遇--3年100万美元薪金外加60万美元股票, 从摩托罗拉公司请来莱斯特·霍根博士,亡羊补牢,以显示其"求贤若渴"的姿态。霍根不是一位无能的总经理, 曾经给摩托罗拉公司带来过重大转机。在执政仙童6年期限内,他尽了最大的努力,使公司销售额增加了两倍。然而,仙童半导体公司的灵魂人物已经离去,它的崩溃不过是时间迟早问题。1974年,无力回天的霍根,把权柄交给36岁的科里根, 而他的继任者却在二三年内,让这家公司从半导体行业的第2位,迅速跌落到第6位。
70年代末,科里根终于发现,挽救仙童半导体公司的最好途径是把它卖掉。几经周折,他最终选定了一家拥有21亿美元资产的斯伦贝谢(Schlumberger)公司,尽管这是一家法国公司,而且是经营石油服务业的公司。1979年夏季,曾经是美国最优秀的企业仙童半导体公司被法国外资接管,售价3亿5千万美元,在矽谷内外造成极大的轰动。
其他信息外资似乎也不能给日益衰败的仙童半导体注入活力,虽然斯伦贝谢招聘到一批研究人工智慧的人才,原本可以让仙童快速进入机器人生产领域,但他们没有这样做。实际上,在继续亏损后,仙童又被用原价的三分之一转卖给另一家美国公司,买主正是原仙童总经理斯波克管理的国民半导体公司(NSC),仙童半导体品牌一度寿终正寝。1996年,国民半导体公司把原仙童公司总部迁往缅因州,并恢复了"仙童半导体"的老名字。但是,拥有员工6500人的"矽谷人才摇篮"却不得不退出了矽谷。
早在1962年,仙童半导体公司就在缅因州建立了研制和制造电晶体的生产线,在加州,在犹他州,甚至在韩国和马来西亚都有其分部,在半导体器件领域仍有较强的实力,主要研制和生产半导体存储器设备。总部迁至缅因州南波特兰后,公司领导力图重振雄风,可是,命运多舛的"仙童",1997年3月被国民半导体公司以5.5亿的价格再次出售,原因不言而喻--国民半导体公司以同样的价格买下了全球第三大微处理器制造商Cyrix, 试图与Intel和AMD争夺PC机半导体市场。
被人买来卖去的滋味肯定不好受,仙童半导体现任CEO和总裁克尔克·庞德(K.Pond)希望对公司实施战略性的重组。庞德曾就学于阿肯色大学电子工程系,并获得宾夕法尼亚工商管理硕士(MBA) 。自1968年加入仙童半导体公司以来,先后在许多部门担任要职,1994年起就是仙童半导体的主要领导人。好在这次出资收购的是一家风险资本公司,仙童半导体公司终于具有中立的身份。庞德兴奋地说,这次转变将有利于开发仙童的内部价值,可以让我们自主发展,成为拥有多种产品供应的半导体企业。
果不其然,庞德旗下的仙童半导体连续做出了惊人之举,它也开始了企业收购:当年11月, 仙童半导体斥资1.2亿,买下了年收入7000万的Raytheon公司半导体分部1998年12月,仙童再次斥资4.55亿,跨国购并了韩国三星公司属下一个制造特殊晶片的半导体工厂。这次收购将使仙童制造的半导体产品更适合于电视、录像机和音频设备,大踏步地向消费电子制造业挺进。
作为支撑矽谷崛起的"神话",仙童半导体公司走过了一段辉煌而曲折的历程,成功与失败都因人才而致,正所谓"成也萧何,败也萧何"。
姓 名:李欢迎 学 号:20181214053 学 院:广研院原文链接:https://xueqiu.com/7332265621/133496263
【 嵌牛导读 】 : 半导体的应用领域很广,在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,可以说是现代科技的骨架。半导体应用的关键领域便是集成电路。集成电路发明起源于美国,后来在日本加速发展壮大,到目前在韩国台湾分化发展。本文旨在介绍日本半导体的发家史,体会上世纪美日之间在半导体产业争霸上的血雨腥风,同时从中寻找一些我国科技产业的发展经验。
【 嵌牛鼻子 】 : 日本半导体产业
【 嵌牛提问 】 : 日本半导体产业是如何在美国技术封锁的牢笼中走向世界?
【 嵌牛内容 】
在集成电路行业,全球范围内的每一次技术升级都伴随模式创新,谁认清了技术、投资和模式间的关系,谁才能掌握新一轮发展主导权,在全球竞争中占据更为有利的地位,超大规模集成电路(VLSI)计划便是例证。日本的集成电路产业发展较早,在20世纪60年代便已经有了研究基础,发展至今经历了从小到大、从弱到强、转型演变的历史,其中从1976年3月开始实施的超大规模集成电路计划是一个里程碑。
日本集成电路的起点
在超大规模集成电路计划实施前,日本的集成电路行业已经有了一定的基础。作为冷战时期美国抵御苏联影响的桥头堡,日本的集成电路发展得到了美国的支持。1963年,日本电气公司便获得了仙童半导体公司的平面技术授权,而日本政府则要求日本电气将其技术与日本其他厂商分享。以此为起点,日本电气、三菱、夏普、京都电气都进入了集成电路行业。在日本早期的集成电路发展中,与美国同期以军用市场为主不同的是,日本在引进技术后侧重于民用市场。究其原因,第二次世界大战后,日本的军事建设受限,在美苏航天争霸的过程中日本的半导体技术只能用于民间市场。正是如此,日本走出了一条以民用市场需求为导向的集成电路发展之路,并在20世纪70年代和80年代一度赶超美国。
日本政府为集成电路的发展制定了一系列的政策措施,例如1957年制定的《电子工业振兴临时措施法》、1971年制定的《特定电子工业及特定机械工业振兴临时措施法》和1978年制定的《特定机械情报产业振兴临时措施法》,加上民用市场的保护使日本的集成电路具备了一定的基础。
20世纪70年代,在美国施压下,日本被迫开放其半导体和集成电路市场,而同期IBM正在研发高性能、微型化的计算机系统。在这样的背景下,1974年6月日本电子工业振兴协会向日本通产省提出了由政府、产业及研究机构共同开发“超大规模集成电路”的设想。此后,日本政府下定了自主研发芯片、缩小与美国差距的决心,并于1976—1979年组织了联合攻关计划,即超大规模集成电路计划,计划设国立研发机构——超大规模集成电路技术研究所。此计划由日本通产省牵头,以日立、三菱、富士通、东芝、日本电气五家公司为主体,以日本通产省的电气技术实验室、日本工业技术研究院电子综合研究所和计算机综合研究所为支持,其目标是集中优势人才,促进企业间相互交流和协作攻关,推动半导体和集成电路技术水平的提升,以赶超美国的集成电路技术水平。
项目实施的4年间共取得上千件专利,大幅提升了日本的集成电路技术水平,为日本企业在20世纪80年代的集成电路竞争铺平了道路,取得了预期的效果。把握世界竞争大势、研判未来发展方向,需要凝聚力量、统筹协调的专业认知作为支撑。尽管事后看,日本的超大规模集成电路计划实施效果非常理想,但是实施过程却并不顺利。根据前期测算,计划需投入3000亿日元,业界希望能够得到1500亿日元的政府资助,后来实施4年间共投入737亿日元,其中政府投入291亿日元。其间,自民党信息产业议员联盟会长桥木登美三郎多次努力,希望政府追加投入,但是未能如愿。政府投入未及预期,参与企业的士气受到了一定程度的打击。当时,参与计划的富士通公司福安一美说:“当时,大家都有一种被公司遗弃的感觉,而且并未料到竟然研制出向IBM挑战的产品。”
投入不及预期,再加上研究人员从各企业和机构间临时抽调、各行其道,一时间日本的超大规模集成电路计划开发很不顺利,不同研究室人员间互相提防、互不往来、互不沟通的现象十分普遍。 此时,垂井康夫站了出来。垂井康夫1929年出生于东京,1951年毕业于早稻田大学第一理工学院电气工学专业,1958年申请了晶体管相关的专利,是日本半导体研究的开山鼻祖,1976年超大规模集成电路技术研究会成立时被任命为联合研究所的所长。
垂井康夫在当时的日本业界颇具声望,他的领导使各成员都能信服。 垂井康夫对参与方进行积极的引导,指出参与方只有同心协力才能改变基础技术落后的局面,在基础技术开发完成后各企业再各自进行产品开发,这样才能改变在国际竞争氛围中孤军作战的困局。垂井康夫的努力,很快为研发人员所接受,各家力量得到了有效的融合,而历时4年的风雨同舟、协同努力成了日本集成电路产业发展的最好推力。除垂井康夫外,当时已从日本通产省退休的根岸正人功不可没。当时,超大规模集成电路技术研究会设理事会,日立公司社长吉ft博吉担任理事长,但是在真正的执行过程中,根岸正人发挥了很好的协调作用。
根岸正人有多年推动大型国家研究计划的经验,他对计划各参与方的能力、利益诉求都颇为了解,在计划中通过其有效的沟通化解了冲 突,为垂井康夫成功地凝聚团队做了背后的铺垫。 可以看出,在集成电路的研发攻关中,除了资金和资源投入外,团队协调和技术融合更是成功的关键。
从超大规模集成电路计划的组织架构来看,除垂井康夫领导的联合研究所外,先前成立的两个联合研究机构也参与了超大规模集成电路计划,分别是日立、三菱、富士通联合建立的计算机综合研究所,以及由日本电气和东芝联合成立的日电东芝信息系统。三个研究所分别从事超大规模集成电路、计算机和信息系统的研发,其中联合研究所负责基础及通用技术的研发,另两个研究所则负责实用化技术开发(重点为64KB及256KB内存芯片的设计及开发)。在各方的协同努力下,参与方都派遣了其最优秀的工程师。来自各地的工程师们肩并肩地在同一研究所内共同工作、共同生活、集中研 究,在微细加工技术及相关设备、硅晶圆的结晶技术、集成电路设计技术、工艺技术和测试技术上取得了突破。其中,联合研究所主要负责微细加工技术及相关设备、硅晶圆的结晶技术的攻关,其他技术的通用部分也由其负责,实用化的开发则由另两个研究所负责。
具体来看,六个研究室中,分别由不同企业负责协调:第一、第二、第三研究室主要攻关微细加工技术,分别由日立、富士通和东芝负责协调;第四研究室攻关结晶技术,由工业技术研究院电子综合研究所负责协调;第五研究室负责工艺技术,由三菱负责协调;第六研究室攻关测试、评价及产品技 术,由日本电气负责协调。微细加工技术是计划的重心,从联合研究所的研究成果来看,日本当时开发了三种电子束描绘装置、电子束描绘软件、高解析度掩膜及检查装置、硅晶圆含氧量及碳量的分析技术等。垂井康夫评估说,计划实施完毕后日本的半导体技术已和IBM并驾齐驱。在计划中,日本企业对于动态随机存储器有了深入的理解,其更高质量、更高性能的动态随机存储器芯片为日本赶超美国提供了机遇。
从1980年至1986年,日本企业的半导体市场份额由26%上升至45%,而美国企业的半导体市场份额则从61%下滑至43%。 1980年,联合研究所的研究工作已全部结束,而另两个研究所则追加资金(共约1300亿日元)作进一步的技术开发, 以1980年至1982年为第一期,1983至1986年为第二期。 这些系统化的布局为日本的半导体行业腾飞发挥了至关重要的作用。
从人员来看,计划开展期间的联合研究所研发人员数量为100人左右,计算机综合研究所的研发人员数量为400人左右,日电东芝信息系统则为370人左右。在后续投入阶段,研究人员数量减少,1985年计算机综合研究所研发人员已减至90人左右,而日电东芝信息系统则减至30人左右。尽管联合研究所研发人员相对较少,但事关各企业的未来发展基础,因此各企业都派遣一流人才参与。在此过程中,垂井康夫对各企业都十分了解,点名要求各企业派遣其看中的人才。
在实施超大规模集成电路计划及后续的资助计划后,1986年日本半导体产品已占世界市场的45%,超越美国成为全球第一半导体生产大 国。 1989年,在存储芯片领域,日本企业的市场份额已达53%,与美国该领域37%的市场份额形成了鲜明对比。 在日本企业的巅峰时期,日本电气、东芝和日立三家企业排名动态存储器领域的全球前三,其市场份额甚至超90%,与之相比,美国德州仪器和镁光科技则苦苦支撑。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)