當(dāng)時(shí)的成果之一便是激光坐標(biāo)測量儀。日立制作所訂購了我們的第一臺機(jī)器。激光坐標(biāo)測量儀就是可以測量至0.1微米(1微米等于一百萬分之一米)的精密儀器。主要是半導(dǎo)體制造過程中,在將纖細(xì)的電路嵌入硅板時(shí),用來檢測光掩膜板。
1970年前后,日本國內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始發(fā)展,伴隨對主板集成度要求的提高,對精密測量儀的需求也與日俱增。日本光學(xué)界此時(shí)擁有通過刻線機(jī)(就是在玻璃表面,每1毫米刻入1 000條線來制造分光器折射光柵的設(shè)備)衍生出來的超精密技術(shù),再安裝新近研發(fā)出來的光電顯微鏡,使專門用來測量集成電路(IC)的儀器走向了產(chǎn)業(yè)化。
當(dāng)時(shí)拿到日立公司的訂單并不順利,我記得我們的報(bào)價(jià)是
2 000萬日元,這個(gè)價(jià)格開始在日立的預(yù)算申請會議上并沒有通過。我十分感謝當(dāng)時(shí)日立方面的決策者,他并沒有輕易放棄,為了說服董事局,他讓我繪制一份產(chǎn)品的工作原理圖給他。
而且,就在董事局會議當(dāng)天的早上,為以防萬一,他還告訴我如果形勢不利,他就從會議室直接給我打電話咨詢。“對不起,吉田先生,您能否在直撥電話前等著?”他問。于是,我那天就一直忐忑不安地坐在那部電話前,不知道會面臨一個(gè)什么樣的結(jié)果。當(dāng)時(shí)的心情我至今依然清楚地記得。還好,第二次的預(yù)算申請通過了,我們順利與日立簽訂了合同。
這臺激光坐標(biāo)測量儀的反響非常好,富士通、三菱電機(jī)、東京芝浦電氣(現(xiàn)在的東芝)也相繼下了訂單。當(dāng)時(shí)的我,只有定制、單品生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn),因此看到一種產(chǎn)品帶來這么多訂單,自然十分高興。
這樣,一連串的訂單,從各種精密測量儀到光掩膜板的自動檢測機(jī)等相關(guān)器械的開發(fā),成為我們深入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的契機(jī)。
關(guān)于激光坐標(biāo)測量儀,我還有一段難忘的回憶。
在工業(yè)技術(shù)院電氣實(shí)驗(yàn)所(現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所),有一個(gè)研究室正在嘗試制造當(dāng)時(shí)最高端的半導(dǎo)體用電子射線曝光設(shè)備。因?yàn)樗麄兊脑O(shè)備不能同時(shí)滿足測量位置與測量精度的要求,他們希望我們能幫忙想辦法將激光坐標(biāo)測量儀安裝到上面。當(dāng)時(shí)研究室的室長,正是垂井康夫先生。
那時(shí)的垂井康夫先生作為“新銳派研究室室長”十分出名。滴酒不沾、做事認(rèn)真的他在業(yè)內(nèi)口碑極好。所以在知悉了垂井先生的要求后,我馬上趕到他的研究室進(jìn)行詳細(xì)商談,并遞上了報(bào)價(jià)單。
很遺憾,報(bào)價(jià)沒能通過。于是我就拿著設(shè)計(jì)圖和零部件來到實(shí)驗(yàn)所介紹的高橋精機(jī)公司。這家公司的工廠就在我老家流野川(東京都北區(qū)),我拜托那里的社長將機(jī)器先生產(chǎn)了出來,然后拿給垂井先生看,他非常高興。
作為特別定制的產(chǎn)品,這種機(jī)器得到了研究室的接受和認(rèn)可。回頭來看,當(dāng)時(shí)我的舉動為日后的發(fā)展播下了種子。垂井先生于1976年擔(dān)任超LSI(大規(guī)模集成電路)技術(shù)研究組合共同研究所的所長。隨后,超LSI技術(shù)研究所決定將國產(chǎn)第一臺半導(dǎo)體曝光設(shè)備(步進(jìn)機(jī))的開發(fā)任務(wù)交給日本光學(xué)。
集成電路技術(shù)正式登上世界舞臺是1958年。就像英特爾公司的創(chuàng)始人之一的戈登·摩爾在1965年所說的,集成電路上可容納的晶體管數(shù),每隔2年便會增加一倍(也叫摩爾定律),集成電路的制造方法也在發(fā)生變化。
之前的主流生產(chǎn)方式是,將繪有電路圖的光罩(原板)貼在硅板(基板)上,直接嵌入。后來細(xì)節(jié)上有了改進(jìn),出現(xiàn)了“將原板上的電路圖通過鏡頭,縮小至1/10或者1/5投影在基板上”的提議。實(shí)際操作起來,就是將原板固定,步進(jìn)狀前后左右移動基板以嵌入電路。這套設(shè)備名為“步進(jìn)機(jī)”。