日本の情報処理技術の足跡：日本の半導体技術とコンピュータ

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(1)連載：. 足跡. 情報処理技術のの日本. 日本の半導体技術とコンピュータ垂井康夫 . 武田計測先端知財団. . 産業. 術. 概観. ．. 通産省. 超 LSI. 影響. 行. 性能計算機. ．. ．構想. 日本. . 至. 体. 関. 生. ，今後. 日本. ．. ，図 -1. 示. 多数. 行. 準備. 発展. 電卓. 発明. 電卓用万能 LSI. . 超 LSI 10 年前. 軍需. 概観. 一例. 表. 開発. 基礎，IC. 後. 述. IC 電卓. 役立度. 技術. 年率倍. 築. ．. 応用. 民需. ，軍需. 進展. 速度. 概況. 増大. ）発. 中心急速. ，LSI. 時代. 4）. 大. 半導体産業. 歴史. 影響. 大. 同研究所. 1976 ∼ 79 年度. 超 LSI ．超 LSI. 共活動主力. ，. 描画. 子. 描画装置. 技術. . 技術. 発展. 寄与. 直接. 間接. ，1980 年代. 金期. ．. ，. 世界各国与，各国例. 共同研究. 共同研究示. 図 -1 ．. 開始続. VHSI. 行. ．. 導体. 20% 押. 予見. 結果. 日本. 計画. ．. 「超高性能電子計算機」. 半導体産業. 日本. 急進. 効果. 対. 認識. ．米国. 主. 黄. 研究責任者. 米国. ，筆者重点. 消費. 半. 半導体. 関産業. 性低. . ，次世代重点. 研究. 置. 可能性. ，絶縁膜内. 実用化. 遅. 行. ，日本. 実証. ．高. MOS. 1966 年. ．筆者最初. CMOS. 終. 成果. ．. 担当. 明問題. 理論作. 部分. MOS. 持荷. 電気試験所. 電子計算機部長・野田克彦・西野博二 LSI. 以前. 不条理. 半導体. 明白. 電. 日本. 間行. 大. 「超高性能電子計算. 半導体産業. 日本. ．一方国内. 大規模意味. 1966 ∼ 71 年度. 電気試験所での研究. 外国製 3）. 集積. 進歩. 大型. ．. 日本. 米国. 約 15 年間事象. 用. 1）. 欧州加. 役割. 見地通産省. 機」. SEMATECH. 半導体. 2）. . ，光. 直接描画開発. ，IC. ．. 4 年間. 間 1980 年代以降. 果. IC. 米国. 回路. 集積，. 始. 早川電機（現. ．. IC 産業. ．. ，. 日本. ．歴史. 行. 先. ．. 日本. 半導. 「超高. ．. 幸. 危. 超高性能電算機プロジェクト. 超 LSI. 社. 注文. 将来. ．. 適切. LSI 産業. ，. 日本半導. 通産省大型. ．日本. 一途. 開発. 研究」超 LSI. 段階. 社. ，同. 1980 年代. 貢献. 下. 行. 超 LSI 共同研究所. 成果大. 10 年前. 半導体産業技. 一環. 超 LSI 製造装置躍進. 日本. 1976 ∼ 79 年度. 技術研究組合体産業. 与. 発展. 設計. 試. ．. 5）. ，不揮発. 6）. DSA MOS ．. 7）. ，製作技術. 将来. IC. 高速化. IPSJ Magazine Vol.44 No.1 Jan. 2003. −1−. 電. 分布. 高集. 67.

(2) 日本の情報処理技術の足跡 S.Sプロジェクト. 昭41 42. 43. 44. 45 （米国）VHSI. 「工技院大プロ」 “超高性能電算機の研究”. 昭51 52. 53. SEMATECH 平1. 54. 55. 56. 57. 59. 電子ビーム描画装置. 各種電子ビーム装置. 電子ビーム用ステップ＆リピート機構. 光学ステッパ. 平8. ，光. 限界. 必要性. 筆者. 伝田精一，馬場玄式. 年，世界. 初. 置. 備. 開発. 0.5 μ m. 超. ．. 装置. 8）. ，当時. 1 μm. 直接描画. ．. 描画. 進. 1個. 位置測定法. 正確. 導入. 基本方式後 10 年. 経. 方法. ．. 電子. 始. 9. 10. 11. 12. . 厳. 13. 14. 1967. 考. ．最近. 描画装. 厳. 足. 方式. . ，各社. 持. 努力. 次. 活力. 時間 40ns 上. 結果，最後. 残. 委託. 開. 立. 非常. 144. 描画装置. 技. 一方，論理回路. 脚. 努力. 進. 関. 決定. 目標. ．目標. 筆者. 印象. 論理. 残. n 他. 消費電力 1mW . 目標. 68. 当. 決. 点. ．. 技術. 超. ，電気試験所 1年. 単位. 当時. 複数社社数. 発注筆者. ，. 実装. ，. 3社. ．. 上記. ，毎年試作品. 目標仕. ，結局日立製作所. 委託. ，製作. 目標. 性能. 採用. ，2 層配線. 満足. ，「超高. ．. LSI. 最. 施. n. −2−. 通信用大型計算機 DIPS. 最. ．. 超 LSI. 共同研究所. ，1980 年. 始. ．. 浮上. 44 巻 1 号情報処理 2003 年 1 月. 富士通，日立，日本電気. 3），12）. 設立. ，. ．. 開発. MOS. 超 LSI プロジェクト. 年行. 委託開発. 採用. 通産省. 提出. 測定評価. 協力. 初. ．行. 絞. ．各種. 後電電公社電気通信研究所. 遅延 1ns,. 最近. 研究室. 評価. ．. 日本電気. 1. 採用. 性能. 方式様示. 重要決定. MOS 論理回路. 1. 両者，. 2. MOS-IC. 基板上. 開発. LSI. 国目指. ECL ･ IC. ，基本. ，我. MOS. 1ns, 1mW. LSI. 設定. ，. SRAM. 貢献. 性能電子計算機」試作機仕事. n ．. 先見性. 大. ，. 製作. 高速性能. 光. 大 10 個. 最大限発揮．. 使. ．. 最初. SoC：System on Chip. 気. ，日本電気. メーカへの研究委託. （SoC基盤技術開発）. 対応. 関. 超 LSI. MIRAI HALCA あすか ASPLA. ，企業. MOS. 後. 64. 2000年代. 定. ， 1）. 光浴. 配線. 長. ＆. 位置. 63. 流. 試作. ，. ．. 術. 選択的. 解像度 0.7 μ m, 位置精度 ±. 用. 62. ASET（超先端電子技術開発機構） Selete（半導体先端テクノロジーズ） Super Si（スーパーシリコン研究所） VDEC（大規模集積システム設計教育センター） VSAC（システムLSI開発支援センター）. 電子. MOS. 発. 微細化. 61. 1990年代. 結晶の研究. 図 -1 半導体. 積化. 60. 3. 1980年代. 超LSI 共同研究所. 日本光学における構想. 58. 2. 解散. ，. 1976. 準備. 前年. 将来. 形. 超 LSI ，1. LSI.

(3) 日本の情報処理技術の足跡見通. ，. 思過程. ．. 1. ，CDC. IBM. 直接的. CDC 証拠. 公開. 称，. 動機. 特徴. 独占禁止法訴訟. IBM. 文書. 礎的･共通的. 記述. ．噂. 発明以来，. 集積度. 装置. 次々. 書. 換. 集. 飛躍的. 大幅. 変. ，基礎的. 変. ，使. 方，. 予測. 技術. 微細加工. 協力. 研究. ，. 関係企業. 実現. 面. 関係者. 集. 日本電子工業振興協会. 員長：田中昭二）. 選. 方. 各社. . 提案. 結成会社. 5. ，. 通産省. . 研究組合. . 研究者. 所. 1. 前例. 集. 共同研究所新. 電子機器課. 下. 富士通･日立･三菱. 研究. ，. 研究所検討. 小委員会. 筆者. 委員長. 実際最大. 同年 10 月. 命. 設置. ．. 場合. 時々集. 皆. 輸入装置. 購入案. 力. 金使. 案. 共同研究. 最初. ，研究的性格. 多. ．. 疑問. 合. ，. ，. ．. 考. 面. 結晶. 小. 人. 自体，貴重. 絶好. 新. 面. 見出. ，超 LSI. 生産点. 開発. ，基本的. 第一. 主要. ，第一. 必要. ．取. 上. ．. 小欠陥. ，. 問題. ，. 多. ，実現. 2. 結晶. 必要. ．結晶. 関. 問題. ，. ．. 大. 他. 役立学問的. 基礎. ．. 議論. ，各社. 連続. 成果. 結晶. 描画. 面積. 大. ，. 良質 1 ，. 転写. 分野，. ．. ，. 技術. 超 LSI 共同研究所のテーマの選定. 方. 作. 技術，試験技術，，. 野. 筆者. 共同研. 努力. ．4 年間. 製造装置. 小，. 企業. ．. . 対. 関. ，. 出. 例. ，基本的. 集積. 研究開発. ，真面目. 制限. ．超 LSI. 理由. 研究. 評価. 果. 記録的. 選. 恐. ，高価. 前. 創造. 第 2 ．. 会社. 4 年間. 生産. 微細加工. ，. 流出. 持. 複数. 標語. 間. 時間的. 超 LSI. 相互関係. 共同. 関心. 考. 当. 目的. 分. ，先進企業，. 期間厳. 5社. ，意見. 問題. 行. ，. 電気. ．. 集. 各社. ．．. ， 2. 持. 超 LSI 共同研究所以前. 完成短. ，通産省. 日電・東芝. 面必要. ．基礎的･共通的究. 計画. ，共同研究所. 標. 可能. ，現在. ，. 共同研究. 構想. 通. ，協力. 会社. 作. 4 年間. 共通的. 共同研究. 補助金得，. 関係実質的. 根源. 込. 強調集. ．. ，日頃. 入. ．. ，汎用. 超 LSI 技術研究開発. 取. ，基礎的. 期待. 富士通，日立製作所，三菱電機，日本電気，. 東芝. ．. ，研究. ，超 LSI 技術研究組合. ．構成会社. 生産. 少. ．. 基礎. 応用性. 役立. 協力. 持. 委員会（委. 提案. 広. 共通. 言葉. ，. 方. 定義. 超 LSI 技術発展. 各社. 考，. 学問. ．. . ． . 言葉. ．. 語. 基. 共同研究所. ，将来. 選. 昔考. 言葉自身. ．. ．. ．. ．昔. 基礎的･共通的. ，. 100 万個. ，性能，価格. 普及度. 伴. ，. 出. 合. 新. ．. ，. 考. 選択. IC. 大. 概念. 当大. ，. 思. 考. 持. 他. 積度. 言葉. 言葉. 9）. . 重何考. 計画. 使. 人々. 中. 次世代. 高集積. 各社. ，従来. 選. 基礎的･共通的分. ．. 良い人材の確保と編成. 実際. 集. 機会. 上記. ，. 委員会. 大. ．. 問題集. 人. 大筋人材. 確保. 決．. 成功，不成功. ，次組織. 決. IPSJ Magazine Vol.44 No.1 Jan. 2003. −3−. ，. 各社. 69.

(4) 日本の情報処理技術の足跡願目. ．室長候補. 機会. 作. 気電子機器課社. 室長室長. ．5. 願. 自分. 努力復帰. 通産省電. 手配. 1名. 各社. （白色部分超LSI共同研担当）. ．，室長以下. 会社人材. 人材. 出. ，良. ．良. 良. 人. 良. 仕事. 次. 問題. ，5 社. ，研究所画最重要. ，研究室. 絞. ，結晶技術. 室長. ，. 研究室. 室長. 装置製作室長. 実績. 出向，各社. 和. 各社. 得 3. 与，. 試作. ．結果. 発揮. 競争. 要因. 協力. ．同時. 協力. 1. 後. 異. 力. ，. 1980 年代. 点. 企業. 10 年前. 成功. 研究員. ．. 共同研究. 実験. 示. 研究. 進. ，. 各社衆知. 討論. 同. 集. ，各社. 考. ．. 人数. 一方，大. 電界放出電流. 装置. 開発. 述. 電子. 電子. 描画. 描画装置. ，. 使. 細. 用. 技術方式. 機械的. 芝機械. 後. 第 4 研究室 5社. 緊密. 形. 担当，. 製品成形. 後 JEOL（日試作. 一. 方式市販結晶微小欠陥. 連携. 下. 後東. ．. 進. ．第 5 研究室. 描画. 決. 装置. ．第 3 研究室. ，広. ，変形，. 用. 日立製作所. 移動. 製作. ，第 1 研究. 径. ．第 2 研究室. 合. 大口径化. 研究. 製造. 行. ．. 行. 日本. 予備室. 世界一. 設. 真空度. 方式電子. 描画装置. ，出向元. 製造技術. 十分. 各社. 少人数. 集. 難. 70. 室. 研究. 思. 機構. 現在. 設. 発. 装置. 方向. 上. 大. 先研究. 集. 研究. 装置，. 出向者. 点開発. 図 -1. . 小規模. 結晶. 寄与. 本電子）標準製品. 実. 示. ＆. 用. ．. ，図 -3. 発展. 超高性能電算機. 活. 程度混在. ，研究 . 示. 配置. 出向者. 全貌. ．. 具体化. ，各社. ．. 述. 位置決. 研究所図 -2. 関係. 光学. 基礎. ．研究配慮. 日本. ．光学. ．. 委員会. 体制. ．. ，共通的部分. 前年. 行. 主要. 装置，特. ，独自. ，. 研究室間. 3. ，誌面. 電子. 共同研究所決. 多岐. 十分. 研究員の配置分担. 成果. ．. 研究. 限. ，. 微細加工. 形式. 行. 思. 情報交換. 調. 生. ，. 超 LSI 共同研究所の成果. ．. 考. 部分. 討論. 研究室. 願. 研究室. 描画装置. 設計開発. 担当. ，. 技術. 希望. 体制. 技術. 出向者. 方. 経験. 置. 比較的基礎的分. 試験評価. 会社. 図 -2 研究. ．. 電子技術総合研究所研究室. 基礎的，共通的部分. 描. 会社. 希望. 電子. 技術. 当. ．当時，電子. ，野. 試験評価技術. 良. デバイス技術. ，微細加工技術. 3社. プロセス技術. ，会社. 割. 思. 決. 設計技術. ．. 作. 扱微細加工技術. 結晶技術. 人選. 連. 室長. 組織. 会. 会社. 考. 微細加工技術. 中心. 方法. ．. 担当. 研究室. 数社， 3. 併設. 活. 建. 後. ，. 考. ，1 社. 出向者. 光. 加. 独特. 電子. 描画. 含. 後. . ，. 微細加工装置開，. 基礎. 発. 枚葉処理. 最大. 装. 究. 44 巻 1 号情報処理 2003 年 1 月. −4−. 方式．第 6 研究室. 方向. 関. ，光露指針. 技術的成果. 成果. 可能. ．. 別. ，超 LSI 共同研. 競合企業間内外. ，. 開. 示. 点. 共同研思.

(5) 日本の情報処理技術の足跡（人） 8. 生産. （人） 8. 7. 7. 6. 6. 5. 5. 4. 4. 3. 3. 2. 2. 1. 1. 0. 0. A. B. C. D. E. 手. 振. 出. 多. 尻込. ．. 探 11 社. ，値段. 廻. 安. 尻込搭乗. 境. 断. 直々. A. B. C. D. 出. 若度. 共同研究. ，空港. 戻. 引. 受. 続出. ，現在. 普. 設計. 起. ．厳重何. LSI. 立. 計画. 単純化. ，使. 人間. 回路. 応用. 激減. 回路全体開発. CMOS ．. 200 万個. LSI 代金. ，. 108 億円，1 台. 合計. 27,000 円，. 独占. ，LSI 電卓. 市場. 体制. 初. 回路方式. 払. 会社. 今. 回路. 素子. 3）. 貢献. 持. ．. 1969 年. 使. 大変. 電卓. 回路図秘密保持. 4相. 以前. 進歩. 向. ．. 派遣. 技術的. 月面. 電卓（電子式卓上計算機）開発競争. ．. 同. 空港. 後，1968 年. 5個進歩. ．. 技術者進. 研究室配置例. シャープによる電卓開発. 中. 訪問. ，. . LSI 産業. 予定. ，悄然. MOS LSI. 正式契約. E. ．. 日本. ．最後. ．. 出向者. 通. 引. 発注量. 起呼. 結晶担当研究室の例. 世界中. ，. 待. 社長. 米国. 社. 尻込. ．．. 佐々木. 西海岸. ･. 装置開発担当研究室の例図 -3 各社. 受. 電卓. 99,800 円競争. 一層激. ．. 1. ． . ビジコンとマイクロプロセッサ 10）. （当時早川電機工業）. 応用製品. 電卓. 浅田篤年. 研究開発. ．浅田. 4人. 大阪大学工学部. 技術. 尾崎弘. 初大型. 師事. 開発開発. 商品. 生. 厳. 電子化. 狙. 目指. 絞. 活躍. 始研究. MOS ，原因. ，佐々木佐々木考. 突. 電卓 MOS LSI. 説. 大量発注. 電. LSI 生産. 側側．. 電卓用同. ．. 持．. 1人. 嶋正利. 技術者. ，. 案. 3人. 対応. 係. 持参. LSI. 種類. MOS LSI 結. 3人. ．. M.E. Hoff Jr. 8 種類以上. 多. 当時創業新. ．，3. 月後. LSI 担当. 間. 設計 Hoff. 新. IPSJ Magazine Vol.44 No.1 Jan. 2003. −5−. ．. ・多数. 検討. 開. ．一方. 基. 恵簡単化. 何通. 1969 年 6 月. 派遣. ，技術者. 電卓. 方式. ．. 大量生産. ，. MOS DRAM. 論理回路. 10 進法. ．依頼. ，. 考案. 自信. 電卓. 進. LSI 設計製造契約. 3人. ．当時筆者防止. 開発. ，. 設計. ，問題点. MOS. ，日電，日立，三菱. 在職. 特筆. ・. 導入. 成功. . 筆者. 行止. 方法. 実現発. 1人. 訪. 点. ，. 技術者. ．佐々木. 気試験所田無分室不安定性. 使. 14 桁，37 万 9,000 円，重，. 電卓. 記憶. ．入. ，電卓方式. 電卓「CS-10A」. 時代. 関与. 使. ．．. 量 16kg ，消費電力 35W. 研究者. 会社. 小形化・低価格化. ．CS-20A. 開発. 大型. 採用. IC 化. 会社. . 電卓. 発売，翌年「CS-20A」発売. 使. ．. ，早川電機結果. 1964 年. 佐々木正. 日本. 音. . 続. ．当. 30 ∼ 50 万円位. ，現在考. ，高速化. 現在広. ，大手企業. 行. 輸入. 1960. 勉強. 状況. 出. ．当時電動計算機. 導. 71.

(6) 日本の情報処理技術の足跡達. ．. 桁. 提案. 桁. 多. 計算. 16 桁. 命令. ，簡単. 命令. 化･大規模化. 8. 処理. 組合. 反復. 採用，同. 機. 理研. 同. 発想. 4. 装置. ．密接. 分関. 多. ．. 関係取. 入出力機器. 部. 後. 設計. 協力. 結果 4 個. ．. ．続. 設計移実現. 入. ，. 製作 1971 年 3 月. 送. 2 年以内努力. 新. ．. ，. 技術. ．2 度. 挑戦. 基礎. 築. ．. LSI 製造. 部分. 1970 年. 嶋正利. 相補的. 感. 相補的. ．4004. 分野切開. (2) 官民. 協力羽. ，中立機関. 受. 点. 開. 融合. 成功日米. 協力. 歴史的例思. 発揮. 与. ，. 民間. 活力. ．少進. 方. 影響. ．. 官. 非. 与. ． (3) 官民. 知識. ．準備. 工夫. 能率，無難技術. 具体的. 重要. 共同研究. 活. ．技術者. ，両社. 研究刺激. 十分独創力. ，画期的. 短. (1). CPU. ．CPU「4004」航空便. 着. 巧. 継. 試用. 制御. ，論理設計. Federico Faggin. 点. 発売. 本格. 今日. 技術的. 4001, 4002, 4003 ，. 4004. 発. ，日立製作所. 武田郁夫. 入. 新機普. まとめと提言. 両社搭載. 開発. 高速，大規模. 理研引. 行. ． . 思想. 製作. 現在. 一方電卓. 田. 試験装置. 及促進事業. 共同研究. 方. ．. ，民間. 避. 業. 11）. 選. ，将来. 中核. ，. 競争. 日本半導体産共同可能性. 半導体製造装置産業. 選 (4) 重要. . 米国. 体製造装置産業. 米国追従. 自社行. 合. 発明. ，半導. 超 LSI. 期. 超 LSI 共同研究所開発. 置. 製造装置. 後実用化. 電子. 描画装置，紫外線光学装置，. ，. 検査装置. 後. ．. 前. 世界一. 開発. 関与. LSI 発展対. 作構成. 日本電子工業振興協会，幹事. ，LSI 化. 機能試験. 開発. 出願. 高. 決. ．. 委員会. ．2 人. 重要. 考関. ，. 交. 委員会. 依頼. ・基本特許. 試作装置. 仕様. 設置. 林豊. ・式. 希望. 1968 年度重要技術開発費補助金. 開発装置. 筆者. LSI. 理研社長・武田郁夫. LSI. 通産省，. 数年前，筆者. ．当時. 見通. 2者. ．. 超 LSI 共同研究所発足. 員長. 開発. 主. 委. 相談，. 基本的. 方. 元. 理研. ，機械振興協会. 高速. ．. . 装置. 評価. 72. 44 巻 1 号情報処理 2003 年 1 月. ，機動的. 私心. 人物. ，終結. 原則. 効果. 対応. ．大. 短思. ．. 参考文献 1) 垂井康夫 : 超 LSI への挑戦，工業調査会 (2000). 2）土屋大洋 : セマテックの分析−米国における共同研究コンソシアムの成立と評価−，法学政治学論究第 28 号（1996 年春季号）． 3) 半導体産業新聞編 : 日本半導体 50 年史，工業調査会 (2000). 4）Moore, G.E.: 1975 Int. Elect. Dev. Meeting. 5）林豊他 : MOST-IC の設計と特性，電気試験所彙報，31-4, p.7 (1967). 6）Tarui, Y. et al.: Diffusion Self-Aligned MOST: A New Approach for High Speed Device, Proc. 1st CSSD, Tokyo,1969, Suppl. Jpn. Soc. Appl. Phys., p.105. 7）Tarui, Y. et al.: Proposal of Electrically Reprogrammable Nonvolatile Semiconductor Memory, Proc. 3rd CSSD, Tokyo, 1971, Suppl. Jpn. Soc. Appl. Phys., p.151 (1972). 8) 垂井，伝田他 : 信学論 (C) 51-C, 2, p.74 (Feb. 1968). 9）志村幸雄 : にっぽん半導体半世紀，ダイヤモンド社，p.115 (1999). 10) Faggin, F. et al.: 日本の電卓が生んだ世界初のマイクロプロセッサ，日経エレクトロニクス，No.683, p.163 (1997). 11）嶋正利 : マイクロプロセッサの発展と将来，情報処理，Vol.34, No.2, pp.135-141 (Feb. 1993). 12）関口良雅 : 大型電子計算機 DIPS について，情報処理，Vol.13, No.3, pp.136-144 (Mar. 1972). （平成 14 年 11 月 26 日受付）. 作. ．. . 付. 新. 製造装置. 選択望. 作. ，微細加工重点. 重点的. ．輸入装置. 改良形. ．前述. 点. ．. −6−.

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