《電子技術(shù)應(yīng)用》
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【半導(dǎo)體裝備供應(yīng)商巡禮】東電電子:日本半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化的見證者

2019-04-12

以技術(shù)貿(mào)易公司起家的東電電子,最初承擔(dān)為NEC、東芝、日立等日本半導(dǎo)體企業(yè)引進(jìn)美國先進(jìn)技術(shù)的任務(wù)。在伴隨著日本半導(dǎo)體企業(yè)的發(fā)展過程中,東電電子創(chuàng)始人感覺到了日本半導(dǎo)體時(shí)代的來臨。于是,決定進(jìn)軍半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域,立志成為一家獨(dú)立的半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商。


在芯思想研究院新推出的2018半導(dǎo)體設(shè)備公司營收排行榜中,東電電子(TEL)排名第二,營收達(dá)到116億美元,較2017年增長27%。


下面跟隨筆者了解一下東電電子的發(fā)展情況。

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一、依靠代理貿(mào)易起家

 

1963年11月11日,久保徳雄(Tokuo Kubo)和小高敏夫(Toshio Kodaka)依靠東京廣播公司(Tokyo Broadcasting System,TBS)500萬日元的資助,在東京成立了東電電子研究所公司(Tokyo Electron Laboratories, Inc.)。

 

名為研究所,其實(shí)就是一家貿(mào)易公司,一方面從事IC檢測工具和半導(dǎo)體設(shè)備零部件的進(jìn)口;一方面出口日本制造的汽車收音機(jī)。

 

據(jù)悉,成立公司的初衷是不滿其就職的商社“只要商品賣出去了其他都不管了”的短視行為,覺得需要做好產(chǎn)品的售后服務(wù),否則就難以實(shí)現(xiàn)長期的顧客滿意。

 

1965年,東電電子成為仙童半導(dǎo)體(Fairchild)測試設(shè)備在日本的代理商,包括口IC測試設(shè)備測試插座以及各類連接器。

 

當(dāng)時(shí)日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)剛剛起步,加上公司注重售后服務(wù),結(jié)果,IC測試設(shè)備賣得風(fēng)生水起,給公司帶來了良好的現(xiàn)金流。

 

二、逐步轉(zhuǎn)型設(shè)備制造商

 

1968年,東電電子與Thermco Products合資成立TEL-Thermco Engineering Co.,Ltd.,開始在日本本土生產(chǎn)半導(dǎo)體用擴(kuò)散爐,這是日本第一家半導(dǎo)體設(shè)備制造商。1970年,合資公司在橫濱制造完成第一臺(tái)日本本土生產(chǎn)的擴(kuò)散爐,開始走出日本半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化的第一步。

 

筆者認(rèn)為,讓東電電子從商社轉(zhuǎn)型為半導(dǎo)體設(shè)備制造商的緣由有二,一是1971年的尼克松沖擊(尼克松沖擊,指的是美國總統(tǒng)尼克松于1971年8月15日宣布實(shí)行“新經(jīng)濟(jì)政策”:放棄金本位,停止美元兌換黃金,征收10%的進(jìn)口附加稅。此舉導(dǎo)致二戰(zhàn)后的“布雷頓森林體系”崩潰,嚴(yán)重?fù)p害了許多國家的利益,加劇了國際經(jīng)濟(jì)、金融的動(dòng)蕩)和1973年石油危機(jī),日本經(jīng)濟(jì)受到沉重打擊。


促使東電電子轉(zhuǎn)型的第二個(gè)緣由更重要,那就是其看到了日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和日本政府對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化的重視。當(dāng)時(shí),日本政府對(duì)一方面對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)施了進(jìn)口保護(hù)措施,一方面加大扶持半導(dǎo)體的力度,如研發(fā)經(jīng)費(fèi)的政府補(bǔ)助比例從1970年前的不足2%快速攀升至1973年的13%、1976年的26%。而同期,日本電子產(chǎn)業(yè)也開始導(dǎo)入半導(dǎo)體到電子產(chǎn)品中。

 

于是公司決定轉(zhuǎn)向高收益的半導(dǎo)體制造設(shè)備制造領(lǐng)域,徹底退出占據(jù)業(yè)務(wù)收入六成的汽車收音機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品市場。據(jù)悉,此次轉(zhuǎn)型,經(jīng)歷了整整三年,直到1975年才扭轉(zhuǎn)虧損狀態(tài)。1976年?duì)I收增長14%,利潤增長了100%。

 

1978年,東電電子研究所公司更名為東電電子株式會(huì)社(Tokyo Electron Ltd.),成立日本首個(gè)IC測試中心成立。

 

三、通過合資獲取進(jìn)先進(jìn)技術(shù)

 

1976年,TEL-Thermco推出全球第一臺(tái)高壓氧化擴(kuò)散爐,通過與Thermco公司的合資,東電電子品嘗到了獲取技術(shù)的快感。

 

進(jìn)入1980年代,東電電子進(jìn)一步積極推動(dòng)半導(dǎo)體制造設(shè)備的國產(chǎn)化。通過和美國半導(dǎo)體設(shè)備公司進(jìn)行合資,從美國引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù),并與自身的制造技術(shù)融為一體。

 

1981年和GenRad成立合資公司,在日本本土生產(chǎn)在線測試儀;1982年和Varian Associates Inc.成立合資公司,在日本本土生產(chǎn)離子注入裝備;1983年和泛林半導(dǎo)體(Lam Research)成立合資公司,在日本本土生產(chǎn)刻蝕機(jī)。

 

到時(shí)1988年,東電電子將合作伙伴手中的股份全部收購,將合資公司變?yōu)楠?dú)資公司。

 

1989年東電電子的半導(dǎo)體制造設(shè)備營收額突破6億美元,位居全球第一,并連續(xù)三年蟬聯(lián)冠軍。

 

1994年東電電子推出單片CVD系統(tǒng)。1998年12英寸設(shè)備研發(fā)中心成立。

 

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時(shí)至今日,東電電子的產(chǎn)品幾乎覆蓋了半導(dǎo)體制造流程中的所有工序。六大類產(chǎn)品包括:涂膠/顯影設(shè)備、等離子刻蝕系統(tǒng)、熱處理設(shè)備、單晶圓沉積系統(tǒng)、晶圓加工中使用的清潔系統(tǒng)、晶圓測試設(shè)備。此外,還提供用于先進(jìn)封裝工藝的電化學(xué)沉積系統(tǒng)和晶圓鍵合機(jī)。東電電子還提供面板制造設(shè)備。

 

其中涂膠/顯影設(shè)備在全球占有率達(dá)到87%。而面板制造設(shè)備中,刻蝕機(jī)占有率達(dá)到七成。

 

四、東電電子海外拓展

 

1990年代前,東電電子只在美國設(shè)有銷售服務(wù)點(diǎn)。1994年東電電子邁出了走向海外的關(guān)鍵一步,開始在歐洲和韓國構(gòu)建銷售與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。此前,東電電子在海外銷售收入不足20%。1999財(cái)年(1998年4月至1999年3月)海外銷售收入超越日本本土營收,成為名副符實(shí)的全球企業(yè)。

 

在全球逐漸創(chuàng)立研發(fā)中心,整合各地的優(yōu)勢資源,加速研發(fā)進(jìn)度。1995年東電電子在美國設(shè)立首個(gè)海外研發(fā)中心,之后在韓國、中國臺(tái)灣設(shè)立三個(gè)海外研發(fā)中心。


截止2018年3月31日,東電電子在全球16個(gè)國家和地區(qū)有34家公司,76個(gè)業(yè)務(wù)據(jù)點(diǎn)。2018財(cái)年(2017年4月至2018年3月)東電電子的海外市場貢獻(xiàn)了85%以上的營收。

 

自2002年開始在中國上海設(shè)立公司以來,目前在中國大陸擁有三家子公司:東電電子(上海)有限公司,2002年成立,主要從事東電電子在中國的產(chǎn)品銷售和服務(wù);東電半導(dǎo)體設(shè)備(上海)有限公司,2003年成立,主要從事中國大陸范圍內(nèi)東電電子的部品供給;東電光電半導(dǎo)體設(shè)備(昆山)有限公司,2011年成立,主要從事FPD制造設(shè)備的生產(chǎn)和維護(hù)。

 

2018財(cái)年,其半導(dǎo)體裝備在中國大陸營收約占其全球營收的10%,而在2000財(cái)年,中國大陸營收約占其全球營收不足2%。

 

五、設(shè)備國產(chǎn)化助力日本走向霸主位置

 

日本政府及企業(yè)在初級(jí)階段對(duì)今后如何研發(fā)半導(dǎo)體技術(shù)以及如何讓相關(guān)制造設(shè)備國產(chǎn)化,均有明確的方針。這是日本當(dāng)年迅速超越他國的重要原因。

 

首先,在技術(shù)方面,日本著重開發(fā)微細(xì)加工的制造設(shè)備,為了將容量從1K提升到1M,需要將半導(dǎo)體電路的間隔縮短,這需要擁有精密加工技術(shù),也需要相關(guān)的設(shè)備。在日本通產(chǎn)省的協(xié)調(diào)下,相關(guān)裝備的研發(fā)推進(jìn)得相當(dāng)順利。1975年之前,日本的半導(dǎo)體制造裝備基本從國外進(jìn)口;但到了1980年代初,70%以上的半導(dǎo)體制造裝備日本已經(jīng)可以自己制造了。

 

日本的半導(dǎo)體企業(yè),既有制造技術(shù)優(yōu)勢,又能在本土進(jìn)行更新設(shè)備,技術(shù)水平得以不斷提升,讓世界對(duì)日本刮目相看。

 

到1985年,日本半導(dǎo)體企業(yè)與美國半導(dǎo)體企業(yè)在市場占有率方面發(fā)生了角色的更換,日本第一,美國第二。當(dāng)年全球前十大半導(dǎo)體公司中,日本有五家,NEC(第一)、日立(第三)、東芝(第五)、富士通(第六)、松下(第九);到1995年全球前十大中,日本依然有五家,NEC(第二)、東芝(第三)、日立(第四)、富士通(第八)、三菱(第九)。

 

六、中國國產(chǎn)設(shè)備崛起思考

 

總體來說,日本半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)時(shí)期:一是進(jìn)口設(shè)備主導(dǎo)階段(1975年之前);二是國產(chǎn)設(shè)備確立階段(1976年至1982年);三是自給自足階段(1983-1994);四是全面出口海外階段(1995-至今)。

 

事實(shí)上,2008 年之前我國半導(dǎo)體設(shè)備基本全靠進(jìn)口。2009年國家設(shè)立了國家科技重大專項(xiàng)“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝科技項(xiàng)目(02專項(xiàng))”研發(fā)國產(chǎn)化設(shè)備。

 

在02專項(xiàng)的統(tǒng)籌規(guī)劃下,國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商分工合作,涵蓋了半導(dǎo)體的主要設(shè)備種類,如刻蝕機(jī)、薄膜設(shè)備、擴(kuò)散離子注入設(shè)備、濕法設(shè)備、CMP。

 

但隨著物理極限趨近,技術(shù)進(jìn)步放緩,盡管國內(nèi)廠商仍處于技術(shù)追趕期,但與全球龍頭技術(shù)差距正在逐漸縮短。

 

但是,現(xiàn)在中國大陸大力發(fā)展集成電路制造,一方面要實(shí)現(xiàn)制造工藝提升,一方面要提升半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率,這是一個(gè)矛盾體。量產(chǎn)中,制造設(shè)備一旦出問題,那整條產(chǎn)線上的晶圓都有可能報(bào)廢,而且需要停工檢查維修,對(duì)晶圓廠來說,代價(jià)非常大,無法給國產(chǎn)設(shè)備公司提供更多試錯(cuò)的機(jī)會(huì)。而國產(chǎn)裝備研發(fā)出來,如果沒有試錯(cuò)機(jī)會(huì),何談改進(jìn)、迭代。

 

盡管日本依靠合資獲取技術(shù)成功,我們也無法照搬日本經(jīng)驗(yàn)。畢竟12英寸設(shè)備不同于4英寸和6英寸設(shè)備。

 


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