应用材料公司将良率从10%提升到90%
■北京大学政府管理学院 路 风 蔡莹莹
阅读坐标:第一章 导 论
第二章 激荡的TFT-LCD工业史
2.2.2美国企业的介入:国际化学习的力量
第三章 比勇气更重要的是“惶恐”:京东方的液晶历程
第四章“液晶热”与政府能力:从产业政策的角度看中国TFT-LCD工业的发展
结 论
应用材料(AppliedMaterials)公司是美国重要的半导体设备制造商。与IBM一样,应用材料公司也是为了能够在日本市场上竞争,于1979年在日本设立了子公司——应用材料日本(AppliedMaterialsJapan)。到1989年,应用材料在日本的销售量已经占到其全球总销量的40%。
1991年,还在为提高良率而挣扎的东芝和夏普找到应用材料公司,探讨如何把他们的半导体设备改变为TFT-LCD的生产工艺,当时夏普和东芝的1代线只达到10%的良率。这次接触使应用材料公司看到了TFT-LCD工业的潜在市场,于是在同年成立了应用显示技术公司(ADT,AppliedDisplayTechnologies.,AKT公司的前身)。应用材料公司的管理者认识到他们大多数的平板显示客户在日本,于是把总部设在了日本神户,但却把后端的制造和组装留在了加利福利亚。这种地理上的接近确保了他们能更好地理解客户战略信息。
为解决客户的问题,应用材料公司派工程师参观了夏普和东芝的生产设备,并向他们学习TFT-LCD的制造工艺。经过分析,应用材料公司决定专注于化学气相沉积(CVD)设备,因为这是生产过程中的关键部分。为了开发新的CVD设备,应用材料与夏普和东芝进行了紧密合作。从夏普和东芝反馈回来的材料和设备运行情况,对于他们开发新设备起到了非常重要的作用。为了获得他们所需要的数据,应用材料的工程师需要和面板厂商的人员一起工作,每周7天,每天3班。只有通过这样的方式,应用材料的工程师们才理解了如何改进CVD设备的可靠性。在开发过程中,东芝和夏普也把他们的工程师送到应用材料公司工作。
1993年10月,应用材料公司宣布CVD商业化,推出的产品命名为AKT-1600,它能够使面板生产线的产出良率从10%上升到90%。1994年,当TFT-LCD工业的第一批2代线开建时,这些厂商都有机会从这种新设备的创新中获益。每条2代线都需要4台AKT-1600这样的机器。到1994年年底,应用材料公司的产品在日本CVD市场的占有率已经位居第一,获得大幅利润。AKT-1600的引入标志着TFT-LCD工业演进到了一个新的历史时刻,跨越了生产率缺陷对TFT-LCD技术前景的限制,第一次使得平板显示技术挑战了CRT在显示市场的主导地位。通过解决CVD技术问题,应用材料公司最终稳定了高产出的过程,这个过程使得建立高度竞争性的产业结构满足大众市场成为可能。AKT-1600一夜之间成功地克服了混乱的设计工艺对TFT设备和材料制造商利润的持续挑战。
从1993年6月到1998年3月的5年间,应用材料和日本一家重型机械制造商小松(Komatsu)结成了战略联盟,即AKT(AppliedKomatsuTechnology),各占50%的股份。这次合资的动机与寻求市场、技术或资本的传统标准不同(应用材料有足够的研发和资金投资,在日本半导体工业中拥有令人尊敬的地位),应用材料积极寻求合作伙伴是想了解客户对新业务的持续和增长的需求,希望小松很多有才华的年轻人快速进入这个领域。
尽管应用材料公司和客户关系极为紧密,但管理层还是在各世代线设备的升级转换率上犯了严重错误。他们以为像半导体工业那样,玻璃基板的尺寸和晶圆(wafer)的尺寸都会在相当长的时间内保持不变。但实际上,他们后来发现在平板显示工业中,玻璃基板的尺寸会随着显示尺寸的增大和生产效率的提高而迅速变大。尺寸的增长要求重大的工程设计变动,这就使得应用材料公司很难享受到规模经济带来的好处,也不能把工程设计从生产中分离出来。为了将来更准确地参与到玻璃尺寸的变化中,应用材料公司加深了和客户以及客户的客户(笔记本电脑商)的联系。各家企业建线的尺寸各有不同,所以应用材料公司需要满足客户的不同需求。
到目前,AKT占平板显示器市场的份额已经超过80%,成为全球TFT-LCD产业的核心设备——等离子体化学气相沉积设备(CVD)生产领域的领头羊。 (待 续)
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