二十世纪五十年代和六十年代，电气和电子工程师协会（IEEE）、日本电子工业发展联合会(JEIDA)（即今天的JEITA）和美国试验和材料协会（ASTM）进行了一些零零星星的努力，围绕材料特性和无尘室条件来制定标准，这标志着半导体工业标准化的最初阶段。

1973年5月，三年前作为半导体设备和材料供应商行业协会而成立的国际半导体设备和材料组织(SEMI)着手制定二英寸和三英寸晶片标准，主要是作为应急措施：那时该行业不得不面对2000余个面向特定用户的晶片规格，从经济、生产率和质量的观点上来看其结果极不如人意。二十世纪七十年代初期微电子业迅速扩张导致硅短缺。存在的问题依旧，浪费没有得到解决。由于晶片几何尺寸各不相同，设备制造商不得不为几乎是每一个顾客提供单独定制的解决方案。

现在看来，到1974年，第一批两英寸和三英寸晶片标准草案得到了非常高的认可率丝毫不令人惊奇：这个年轻工业中使用的全部硅晶片的80%到85%符合SEMI标准。

国际化和“通天塔”

到二十世纪八十年代初期，制定了设备、化学品和其他材料的标准。据估计，通过化学品规格标准化，分析成本降低了60%，并且生产率增加显著地提高了化学品的可利用性。直到二十世纪八十年代，SEMI标准纲要从根本上还是以美国为主的组织。

日本的VLSI倡议和欧洲微电子业的不断扩张激发了JEIDA和德国标准化学会（DIN）进行类似的标准化工作，导致SEMI、JEIDA、ASTM和DIN之间进行定期联络活动。SECS-I(《SEMI设备通讯标准》)和SECS-II工厂通讯标准与第一批硅标准有着类似影响，由SEMI和JEIDA协同努力完成。SECS-I和SECS-II实现了设备计算机与工厂车间制造执行管理系统的计算机（MES）之间的通信标准化，在各个部件之间采用了共同的软件语言，这样，工具/主机互动更加容易和更有效。半导体工厂中的“通天塔”变成了历史。后来，GEM(通用设备模型)——SECS标准进一步改进了各个供应商的设备和MES系统之间的通讯。据估计，与GEM和SECS出现以前相比，主机软件成本降低了80%。

环境、健康和安全

按照今天的观点，设备安全标准竟然不在第一批开发的标准之中，这令人惊讶。二十世纪九十年代初期SEMIS2《安全指南》(《半导体制造设备环境、健康和安全指南》)的诞生是微电子业利用标准化的潜在节省方面的另一个里程碑，把操作员和设备安全提高到标准工业水平以上。

例如，英特尔于1993年首次采用SEMIS2标准为第十家位于爱尔兰的200mm工厂选择工具。据估计，工具平均启动时间减少了两星期，总共为该工厂节约了600万美金，达到了总成本的1%。

今天，设备制造商将很难卖出不符合SEMIS2标准的设备，因此这些节约措施将继续为新工厂带来成果。

200mm和300mm晶片变迁

为了提高生产率和产量，微电子业在二十世纪九十年代初期从150mm向200mm晶片过渡，不幸的是，微电子业错失标准化良机。

起初，引进了两个不同厚度(725µm和737µm)，而边缘轮廓规格超过200个，没有明显的技术优势。缺乏标准化引起的不仅仅是硅越来越昂贵和短缺问题，设备机器人技术为了适应各种晶片厚度而不得不变得非常复杂，它们还必须适应各种不同的工具高度和范围。这种环境使自动化工厂之梦难以实现。

微电子业在从200mm向300mm晶片过渡之初就吸取了错失良机的教训，业界一致同意在切割用于硅晶片试制设备的金属之前开发300mm晶片、设备、晶片承载片、处理设备等标准。换言之，目标是制定预期标准，推动向下一代晶片尺寸的过渡。

在SEMI和Sematech的支持下，国际300mm倡议组织(I300I)领导开发了全面的成套300mm标准，包括提高工厂自动化和集成化的新硬件和软件标准。总的来说，实现了制定协商一致的全球标准的目标，这些标准代表了当时技术和成本降低方面的最佳惯例。

事后看来，300mm标准组合的制定是从大量可能在成本、过程稳定性和坚固性、适用性和其它重要因素方面的实际做法中挑选出最优的全面生产概念。换言之，各个协会设计了一种通用生产过程形式，这是当时最优的一种实际做法。质量管理工具“质量功能展开（MFD）”的相似之处是显而易见的。

对晶片工厂的一项调查表明，SEMI标准的采用强化了向300mm的过渡，只有4%反映削弱了过渡，这不足为奇。2004年进行的一项调查表明，全部微电子公司中只有7%在与供应商的交易中没有采用SEMI标准。

难以估算全部成本节省量，因为这些数据是公司机密。然而，这是很明显的：每家工厂节省了数百万的美金——这是对竞争力和质量做出的最大的贡献，这符合设备制造商和包括社会在内的全部供应量参与者的利益。