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首次披露!ASML不為人知的崛起故事!

2020-10-08
來源: 全球半導體觀察
關鍵詞: 半導體 ASML 光刻機

  技術封鎖、時間緊迫、前途未卜……

  在一個不算好的時機入場,要如何開拓,如何堅持,如何在群雄環伺中逆風突圍?

  今天,我們的半導體行業仍要回答這個問題。

  所幸,幾十年前,ASML已經用親身經歷給出了參考答案。

  01

  艱難開始

  最重要的事是要想清楚值不值得做

  如今光刻機領域內響當當的ASML,成立于1984年,迄今只有36歲。

  ASML脫胎于大名鼎鼎的飛利浦公司,但它曾是最不受重視的那個。廣為流傳的故事是,ASML初創時期,幾十個員工擠在飛利浦門口的簡易板房里辦公,門口就是一排臭氣熏天的垃圾桶。

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  最初只有幾個簡易廠房 門口就是垃圾桶的ASML

  圖源《光刻巨人:ASML的崛起之路》

  不過這個幾十人的小團隊也有高光時刻。1967年,ASML前身——飛利浦Natlab實驗室研發出的6 鏡頭重復曝光光刻機的原型成品曾在公司內部展會上吸引了飛利浦董事的關注。但高光時刻顯然沒持續多久,一臺帶有自動平衡系統的新型洗衣機把董事的眼光和腳步全都吸走。

  看來,連集齊了人類尖端科技與尖端制造技術的光刻機,也有過明珠蒙塵,不被重視的時候。

  創新事物的開始,都必然要經受過一段艱難的尷尬期,比起說服別人,更重要的是說服自己,究竟值不值得做。

  那么,ASML是如何開始光刻機項目的呢?

  一次,ASML母公司飛利浦派人前往美國考察,回來時帶來一顆“芯片”,面對這顆來自美國的芯片,飛利浦人的第一反應是遺憾,為什么別的國家有而我們沒有?在他們看來,這是錯失了與世界先進技術同步發展的“證據”,他們下定決心“要放下一切工作,集中精力投入集成電路的技術研發”。

  但即使投入集成電路研發,也并不意味著一定要自造光刻機。在很多人看來,完全可以外部采購,沒必要親自制造。

  不過一小撮對技術精益求精的飛利浦人并不這么想,其他公司的光刻機設備既不夠精準,也過于耗費人力,不足以應對芯片的更新。于是在一次日常聊天中,飛利浦的半導體和材料部 Elcoma 的技術經理定期與前沿技術研發實驗室Natlab 的領導決定聯合起來——合作制造一臺光刻機。

  牢牢把握核心技術,只有更好,永無止境。這是伴隨著ASML發展的最深沉基因。

  02

  吸納人才

  讓專業的人做專業的事

  ASML入場時,并不屬于大眾眼中的“好時機”。彼時,GCA是當仁不讓的市場領導者,緊跟其上的尼康正強勢崛起,而ASML的市場份額為0。

  那么又是誰操持著ASML,為它從一個行業小透明逆襲成如今的領跑全球奠定基礎呢?

  ASML由飛利浦科學與工業部和先進半導體材料公司ASM合資創立,ASM的首席執行官德爾·普拉多,正是很多人眼中的歐洲設備工業之父。

  德爾·普拉多

  圖源《光刻巨人:ASML的崛起之路》

  德爾·普拉多曾就讀于哈佛大學商學院,混跡于美國硅谷,最初遇到計算機芯片時,產業內流淌的樂觀與野心讓他畢生難以忘懷。

  流傳頗廣的經典敘述是——當德爾·普拉多返回荷蘭時,一手拿著晶圓,一手拿著 500 美元,決心投入半導體行業。

  為了和飛利浦公司合作,德爾·普拉多奇招頻出,或是直接致信聯系,或是利用宣傳隔空喊話飛利浦——美國的大型公司都渴望與小型公司合作,為什么不推動荷蘭成為第二個硅谷呢?又或是大肆營銷自己的企業事跡——1983年春,飛利浦的技術董事就在晨報上讀到了 ASM 的成功消息,德爾·普拉多在納斯達克發行了 100 萬股股票。

  最終合作成功,1984年,ASML成立。

  而后,德爾·普拉多又為“襁褓”中的ASML找到了首席執行官賈特·斯密特。

  雖然擅長數學和科學,是一位擁有博士學位的工程師,但斯密特的雄心壯志更在于:管理、戰略、制定路線、贏得勝利。也正是此人成為ASML的首席架構師,為ASML種下了種子“不計成本和閃電般的速度”。

  賈特·斯密特是個喜歡冒險的年輕人。他善于溝通,初到美國,第一次參加星期天的教堂禮拜時,賈特·斯密特就在中場休息時給他的荷蘭女友找了份工作;他注重生活品質,偏愛環球旅行,意大利濃縮咖啡和精致的飯菜;更熱衷迎接挑戰,化腐朽為神奇。

  例如把專業的人放在專業的位置上,不僅是技術,斯密特想要一切都設置完美。

  他吸納了物流專家貝特朗,設計了一個能將“一萬個零件從河流匯入大海”的物流系統,可以將供應商的指示按照開發人員的工作優先級排序;吸納了斯特夫·維特科克作為首席技術官,在當時,這是個創新性崗位,不僅要向客戶解釋技術,還參與公關營銷;吸納了專業的財務優化專家杰拉德·韋爾登肖特擔任首席財務官,不僅是發文件和報告,他似乎能搞定任何事,能讓“每一個不情愿掏錢的投資者打開腰包”。除此之外,還吸納了組織架構師博默斯幫助公司設計規章制度體系。

  賈特·斯密特 20世紀80年代初照

  圖源《光刻巨人:ASML的崛起之路》

  ASML 需要涉及各個學科的人才,傳統的招聘需要發送審閱簡歷,斯密特卻組織了電話招聘,保證第一輪就可以簡潔高效地直接篩選,在糟糕的經濟形勢下,他們大膽雇用了近百名人才。

  在任何缺乏經驗的領域,雇傭外部專家,斯密特從不在乎花多少錢,他只要最高水準。也正是這一特質使ASML 成長為以卓越品質著稱的世界一流企業。

  03

  堅持堅持再堅持

  偉大的事業總有爬坡之路

  賈特·斯密特希望ASML成為一個統一的整體,不是演奏鋼琴或小提琴,而是指揮一場交響樂;不是邁克爾·喬丹,而是整個芝加哥公牛隊。

  但理想很豐滿,現實很骨感。

  成立于1984年4月1日愚人節的ASML,除了“因為被選入ASML而對前途不抱希望”的47名飛利浦員工和1名ASM員工,17臺無法出售的光刻機,0%的市場份額和空空的存款,這個新公司什么都沒有,買杯咖啡都會破產。

  ASML在缺錢——動不動缺一億美元,缺人——高精尖技術沒人能掌握,缺客戶——沒人愿意買產品,缺時機——整個半導體行業都陷入頹勢,缺時間——趕著交不出貨中艱難求生。

  ASML于1985 年 SEMICON West 展會上展出的

  將 PAS 2000 的機臺更換為電動機臺的路線圖

  圖源《光刻巨人:ASML的崛起之路》

  辦公室的氣氛通常籠罩在一片陰霾之下,賈特·斯密特知道,想要成功,士氣是第一位。

  斯密特在“畫餅”中鼓勵員工。面對消極氣氛,他聯系了一位畫漫畫的教授,將ASML的奮斗前景變成了能現場演示的搞笑卡通片,借助卡通片,斯密特告訴員工:“先生們,我們要爭奪金牌”。即使實際上,斯密特根本不知道他的競爭對手究竟有什么樣的技術,但他甚至將不被看好的 ASML 描繪成技術贏家,他知道如果教練告訴球員自己的隊伍比對手強很多,奇跡就可能發生。“雖然我們現在還沒有產品上市,但我們一定會成功的。”

  “要抱著必勝的心態。”

  “我們必須去爭取金牌,第三名都是不夠的,我們必須爭取第一名。我們獲勝的唯一機會是制定積極進取、創新、集中的戰略。”

  ……

  “不管未來發生什么,都會令世界矚目”。

  或許首席執行官的充沛激情和強大的洗腦能力,讓一個頹廢消極的企業重燃信心。《光刻巨人:ASML的崛起之路》的作者瑞尼·雷吉梅克曾在采訪中發現,ASML團隊中的很多人甚至能逐字引用斯密特的原話。

  員工們用“負余量”代表時間危機,ddl來臨之際,午夜加班是常事,大樓燈光徹夜不滅,危機處理會議每天都開,員工們把睡袋放在汽車上,隨時準備“自愿”通宵。

  要做的事很多,關鍵的事很多,問題也很多。有人看到越來越長的待辦事項清單哭了出來,同事安慰“讓我們一個一個解決”,他們知道,自己能做的就是不斷向前。

  一次,ASML又陷入了缺錢危機,這一回,是整個半導體行業都不景氣,ASML甚至沒有一張正經芯片制造商的訂單,連母公司飛利浦都拒絕購買。斯密特甚至懷疑,ASML究竟能否捱過這場風雨,他多次詢問首席財務官“我們到底要不要踩剎車?”財務官拒絕得堅決,大家都心知肚明,削減預算等于削減研發,等于告別未來。

  整個團隊都沉浸在已經看到終點線,知道他們終將沖過終點線的激動中。他們堅信,雖然勝利還有些遙遠,但曙光已在前方。他們正在制造一臺業內第一的機器。

  04

  抓住機遇

  制造“未來時代的入場券”

  當然,如果沒有獨一無二的技術優勢,光憑借士氣、信心、人才與資金,公司也將是一盤散沙,無法在競爭頗大的半導體行業找到一立足之地。

  ASML發展的核心正在于經營技術,永遠掌握時代前沿的核心技術。

  1986 年 9 月 8 日

  荷蘭女王特使德里斯·范·阿格特參觀了 ASML 的超凈室

  圖源《光刻巨人:ASML的崛起之路》

  最初被“騙”到ASML,接手“爛攤子”時,完全不懂光刻機的斯密特曾以為自己差點上當,但聽到的信息碎片和故事越多,他心中的迷霧消散得越快。慢慢地,他真切地意識到ASML的光刻技術包含著許多遠遠領先于他們所在時代的元素。無論是對準系統精確疊加芯片圖案,還是電動晶圓臺,都是競爭對手沒有的,行業內獨一無二的。

  正如斯密特所說:“想要征服世界,只有用一臺革命性的機器,一臺讓競爭對手望塵莫及的機器才能做到。擁有一款偉大的產品,ASML才能在老牌玩家多多,沒有份額的市場中分一杯羹。”

  這一特質伴隨著ASML的企業發展,在不同時機都煥發生機。

  例如20世紀90年代,整個半導體行業都陷入了共同的難題,光刻機光源波長被卡死在193nm。光刻畫不出更精致的線條,自然就造不出更精細的,性能更強的芯片。

  面對難題,雖然實踐成功率低、回報率也低,但老巨頭尼康等廠商依然采用傳統解題方法,強行將光源縮短到157nm波長。

  另一邊,為什么非要改變波長?時任臺積電研發副經理的林本堅提出了創新想法——浸潤式光刻。在鏡頭和光刻膠之間加一層水,經過水的折射,天塹一躍而過,光線波長可以由193nm變為132nm。

  但當他拿著新型創意前往巨頭大廠毛遂自薦時,得到的卻全是拒絕。與此同時,ASML卻向林本堅伸出了手。

  命運總是嘉獎勇敢者。2004年,ASML全力趕出了第一臺浸潤式光刻機樣機,波長132nm,力壓尼康的157nm。2007年,在原有光源與鏡頭的條件下,ASML又顯著提升蝕刻精度,繼而拿到60%的光刻機市場份額,首次超過尼康。

  不僅如此,ASML還超越尼康,加入了EUV LLC聯盟。

  2015年,第一臺可量產的EUV樣機正式發布。

  有資料顯示:光源產生極紫外光EUV的難度相當于在颶風中心,以每秒5萬次的頻率用乒乓球擊中同一只蒼蠅兩次;冷卻激光器,每秒需要能填滿6個浴缸那么多的水;光刻機的分辨率,則相當于把48萬個單詞的《指環王》在同一張紙上印刷2625遍;每一步都難度頗大,但制作一顆芯片大概需要3000道工序,要想保證光刻機完美運轉,每一步的成功率都要高于99.99%。

  目前,EUV光刻機也是光刻領域最領銜的設備。EUV涉及上游5000多家供應商,3萬多個零部件90%需要進口,想要澆灌出這株盛放在荷蘭的技術之花,既需要德國的光學設備與超精密儀器,也需要美國的計量設備與光源……光刻機的發展,也體現著全球產業鏈的合作。

  雖然沒有任何一份成功可以復制,但ASML的故事足夠給人信心。

  哪怕看起來毫無勝算,技術、人才、資金、體系、團隊……將元素一點點協調,傳奇依舊可以煉成。

  在人民郵電出版社新書《光刻巨人:ASML的崛起之路》中,95%都是目前尚未公布于世的全新內容。作者瑞尼·雷吉梅克采訪了百余位ASML員工,從CEO到一線的技術工人,展現了一個生動真實的ASML。

  如何組合技術、人才、資金,在正確的決策下走向成功?如何攻堅克難、解決技術難題、謀劃市場運作、與客戶攜手并進、打造全球供應鏈……

  無論是芯片相關從業者、科技創業者、投資人還是關心科技行業及創業公司成長的讀者,也許你想知道如何管理團隊,凝聚合力;也許你想知道如何尋找投資,反敗為勝;也許你想知道高科技企業如何保持創新,鍛造領先技術;甚至你想知道,如何在一個看起來希望渺茫的競賽中,獲得第一名……

  他山之石可以攻玉,對于如今中國的科技創新發展,ASML的企業經歷是極好的參考。




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