【关键词】芯片研发 半导体产业 发达国家 【中图分类号】F426.63 【文献标识码】A

半导体产业分为集成电路、传感器、分立器件和光电子，并以集成电路产业为主，而芯片是集成电路的载体，所以通常半导体、集成电路、芯片可等价相称。半导体技术已成为当今世界持续高速发展时间最长、投入最大、最为复杂和先进的技术之一。半导体芯片产品型号数以万计，应用极为广泛，深刻地影响着我们的生活和世界。

半导体产业链十分复杂，芯片的制造流程大致可以分为晶圆材料制造、芯片研发与设计、芯片制造、晶圆测试、封装及成品测试等环节。作为半导体产业链的核心环节，芯片研发于20世纪50年代在美国起步，至今已走过近70年的历程。

在当前全球半导体市场份额排序中，美国、韩国和日本位居前三。美国是半导体产业的发源地，日本和韩国均属这一产业领域的后发国家。三个发达国家的芯片研发路径具有一些共性。

初期芯片研发与政府的大力扶持和引导密不可分

1959年2月，美国德州仪器率先发布芯片产品。由于芯片技术高度契合军事需求，美国政府不计代价地大规模投入，美國国家科学基金会、美国国防部高级研究计划局以项目的形式支持斯坦福大学、贝尔实验室、IBM、德州仪器和硅谷仙童半导体公司等科研机构和企业进行半导体技术研发。美国商务部公布的统计数据显示，在芯片诞生的1958年，美国政府直接拨款400万美元进行研发支持，此外还有高达900万美元的订单合同。芯片发明后的六年间，美国政府对芯片项目的资助高达3200万美元，其中70%来自空军。同期美国半导体产业的研发经费有约85%的比例来自政府，政府的支持成就了美国在半导体领域的技术优势。①20世纪50年代中期到60年代初，至少70%—80%半导体企业的研发经费是从政府的采购合同中获得的。1962年，美国德州仪器为“民兵”导弹制导系统供应了22套芯片，这是芯片第一次在导弹制导系统中使用。直到20世纪60年代，美国80%的芯片产品仍由国防部采购。

后来，随着半导体产业的发展以及市场的扩大，私人资本逐渐进入，美国政府适时推出了《小企业投资公司法》《信贷担保法》等十几部法律，鼓励风险投资，进一步推动了芯片技术创新和产业化。当产业发展进入高速成长期时，美国政府就开始逐渐淡化对产业的干预，通过“第二供货商”，禁止行业垄断等政策上的调整，为企业间的充分竞争扫清障碍，从而促进了产业的整体繁荣。②美国政府对芯片研发和半导体产业的扶持在很大程度上促成了以斯坦福大学为代表的学校和产业实现紧密互动，硅谷很多著名企业都受益于学校里的科研成果。

在美国德州仪器发布芯片产品后不久，日本政府就意识到芯片代表着半导体市场的未来。1960年12月，日本通产省（通商产业省的简称）下属的工业技术院电气试验所成功研制出日本的第一块芯片。1962年，日本电气（NEC）从美国仙童半导体公司买来平面光刻技术的授权，从零起步，三年做到了5万块的芯片年产量。③1966年，“集成电路”被正式列入通产省的产业统计。日本政府分别于1971年和1978年制定了《特定电子工业及特定机械工业振兴临时措施法》和《特定机械情报产业振兴临时措施法》。这两部法规均规定：必须加强对日本尚未掌握或远落后于国外的芯片等半导体生产技术的试验研究及生产；通产省需要根据技术难度、先进性以及成熟度推进相关课题研究。这一政策促进了日本企业对国外半导体领域先进技术的学习、吸收和转化，并为实施超大规模集成电路的共同组合技术创新行动计划奠定了基础。④

1976年，日本启动了“下世代电子计算机用超大规模集成电路”（VLSI）研究开发计划，其核心是先进制程内存及半导体生产设备的研发。VLSI计划由通产省牵头，日本电气、日立、东芝、富士通和三菱五家半导体企业参与其中，并与日本工业技术研究院等研究机构形成研究组合。董事会是VLSI组合的最高决策机构，主席由五家企业的总裁轮流担任，秘书长则由通产省代表担任。VLSI计划的成果所有权归政府，但参与该计划的企业可以共享其技术成果。⑤VLSI组合存续了四年时间，筹集到了737亿日元研发资金，日本政府以无息贷款的形式投入了约291亿日元。VLSI组合在不同年份提供的研发资金分别占日本半导体行业研发总投入的25%—66%，相当于五家成员企业研发投入总和的2—3倍。为提高成员企业参与联合研发的积极性，日本通产省还允许企业将部分合作研发资金转入到企业实验室，这促使约85%的研发资金被分配到企业实验室。另外，成员企业还可享受8%—10%的研发支出税收抵免等税收优惠。

在VLSI组合帮助下，日本在动态存储器等领域突飞猛进。在1986年—1991年间，日本在全球半导体市场占据了近一半的份额。这让美国半导体企业感到恐慌。于是美国半导体行业协会向本国政府发出警告，日本半导体产业的崛起对美国半导体产业造成了严重冲击，并且会危及美国国家安全。由此，美国对日本半导体产业实体发起制裁。1985年10月，美国商务部指控日本企业倾销只读存储器产品。1986年，日本通产省与美国商务部签署了第一次《美日半导体协议》。根据这项协议，美国暂时停止对日本企业的反倾销诉讼，作为交换条件，日本政府将加强对半导体价格的监督，日本企业将购买美国企业生产的半导体。日本同意设置6个品种的半导体产品对美国及第三国的出口价格下限，不再低价倾销芯片。日本还同意开放半导体市场，目标是到1991年外国公司在日本市场的份额达到20%。1987年，美国宣称日本并没有完全遵守《美日半导体协议》，根据“301条款”对日本出口到美国的3亿多美元的芯片征收100%的惩罚性关税。美国还否决了日本富士通对美国仙童半导体公司的收购计划。1991年，美国和日本又签署了第二次《美日半导体协议》。自此，日本半导体产品的国际市场份额一跌再跌，动态随机存取存储器（DRAM）份额更是从近80%下跌到10%以下。

与此同时，美国政府于1987年批准国防部联合国内14家半导体制造企业成立了半导体制造技术联盟（SEMATECH）。