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移除书签03 垂死挣扎
1976—1983
维姆·特罗斯特
维姆·特罗斯特（Wim Troost）从废料堆中救出了步进光刻机。如果说在后来的几十年里，有人可以代表飞利浦，那么这个人就是他。
那是1978年初，Natlab和飞利浦科学与工业部（S&I）的管理团队齐聚一堂参加年会。在问答环节中，Natlab的皮特·克莱默和哈霍·梅耶提出了一个小问题：“有人对光刻专业知识感兴趣吗？”飞利浦实验室的研究人员已经在研究并改进步进光刻机的新版本了。“此时这已经不再是研究了，而是工程，”梅耶说，“是时候让S&I接手了。”
与此同时，Perkin-Elmer正在迅速占领市场。其Micralign光刻机的工作速度比步进光刻机快得多，且其简单的设计能使启动成本大大降低。Natlab和飞利浦的晶圆厂都购买了这种机器，S&I的管理层对此非常了解。
因此，在克莱默和梅耶提出他们的问题后，现场陷入尴尬的沉默。在聚会的人群中，就没有人想要研究光刻机吗？终于有人举手了，这个人是维姆·特罗斯特，S&I的事业部董事之一。
特罗斯特将继续在飞利浦步进光刻机的发展历史中发挥关键作用。在这种技术背景非常不确定的情况下，他将与各种困难作斗争，以延续光学光刻技术。当时全世界都认为光学光刻技术只提供了一个临时解决方案，很快会被电子束、离子或X射线成像技术代替。
谁是那个创造奇迹的人？谁是那个不畏艰难、不顾亏损，仍坚持进行光刻技术研发的人？谁是那个使用隐藏储备资金来维持光刻技术研发的人？为什么飞利浦的财务部可以多年以来接受特罗斯特亏钱的坚持？是什么驱使特罗斯特为光刻机如此努力？这个男人并没有想那么多。他在项目和系统业务中创造了5亿美元的利润，运营着拥有1,000名员工的工厂，并管理着一个产品组合极其丰富的国际组织，但他就是无法忍受这个神奇设备的研发走向终结。
1925年，维姆·特罗斯特在荷兰海牙出生。在他10岁的时候，一家人搬到了博姆普杰斯迪克，这是一个位于荷兰西南部泽兰省的一条堤坝上的，只住着80户人家的小村庄，只有一条街，两个农场。在那里，特罗斯特的父亲和叔叔继承了爷爷的面包店和杂货店。特罗斯特在那里上的高中，然后上了职业学校。他毕业后想进入代尔夫特理工大学，但那时荷兰正被德国入侵。他拒绝签署效忠宣言，该宣言承诺不对德国入侵者采取任何反抗行动。德国人规定学生和教授若要进入大学学习或工作，必须满足这个条件。
所以年轻的特罗斯特最终回到了博姆普杰斯迪克。在他父亲的面包店工作并不美妙：他把木头收集到烤箱中，晚上用来烤面包，然后用自行车把面包运到邻近的家庭售卖。人们用现金和配给券购买。1944年1月，在他19岁生日时，德国人征召特罗斯特去做劳工，这是在为撤回德国做准备。特罗斯特躲藏在他的出生地海牙。1944年，前进中的盟军有望很快解放荷兰。当盟军在向北前进的过程中停滞时，特罗斯特发现自己被困在由荷兰三大河流构成的分水岭的一边。起初他的父母一直给他送食物，但在莫迪克的桥被毁后，他就再没收到过食物。冬季饥荒结束时，特罗斯特的体重减轻了65磅，他的衣服对于他来说都变得非常肥大。
1945年9月，年轻的特罗斯特从战争中恢复过来后，父亲拿出家里最后的40美元送他去代尔夫特理工大学学习物理。通过基础课程后，他于1947年报名主修声学专业。为了支付账单，他在另一个系——控制工程系里面担任助教。他被任命为系主任助教，教授要求他尽可能多地待在实验室。
在战后重建中，国家需要大量年轻的工程师，特罗斯特就是其中之一。石油公司壳牌、钢铁生产商Hoogovens和国有的煤矿都在招聘大量年轻的控制技术人员。飞利浦向特罗斯特发出了几次邀请。他拜访了Natlab，参观了飞利浦的许多部门，以至于他开始为这些公司的热情好客而感到尴尬。
特罗斯特最初决定为壳牌工作，因为他担心去飞利浦只能当一个普通员工。但是当他听说这家石油公司可能随时把他派至另一个国家时，他放弃了。最终他加入了飞利浦，年薪1,240美元，额外还有50美元的奖金，这几乎是Hoogovens公司提供的工资的两倍。
1951年9月，特罗斯特去飞利浦在埃因霍温的工业应用部门（PIT）报到时，他感到十分吃惊：当初面试他的人都不在。PIT的一些员工对这位年轻学者的突然上岗感到非常惊讶。但飞利浦这样的大公司就是这样：这家跨国公司是一个“多头怪兽”，而且其人力资源部门在招聘方面也有自己不同的方法。刚上岗的特罗斯特被带领参观了公司，得到了一本员工目录、一叠手册和PIT产品说明，没有人告诉他具体工作是什么。“读完这些东西然后四处看看。”他的同事建议说。然后，这位年轻的工程师在一块满是灰尘的布的下面，发现了一台精巧的设备。这是一台可编程的PID控制器，是一个S&I的员工放弃的。特罗斯特认为这台设备很精妙，所以开始修补它，并设法让它运行。
之后，管理层迅速给特罗斯特安排了几个助理。他们将研究记录仪：一台可以吐出长纸条的笨重设备，纸条上面画满了代表温度、压力、流量和水位的线条。
特罗斯特在飞利浦的同事很快就习惯了他的固执。一天，他解雇了一名偷同事自行车的员工。人力资源部门指出他没有权力随便解雇一个人时，他与他们激烈争论，最后他说：“我不在乎你如何处理这件事，这个人就是不能再为我工作了。”
1967年10月，特罗斯特被任命为总工程师和研发部门负责人。他为PIT引入了晶体管、数字技术和后来的一些软件。在20世纪70年代，PIT与S&I合并。特罗斯特领导其中的工业数据系统（IDS）事业部，这是一个热爱控制和自动化的技术工程师的天堂。
特罗斯特对于S&I的管理层来说像个局外人。他是一个工作狂，没有事情做对他来说是种负担。员工们对他无限的精力和非凡的职业道德瞠目结舌。当飞利浦工业园区的巨型灰色建筑在下午5点到5点半开始安静下来时，员工们知道他们的领导肯定还在办公桌前。特罗斯特经常加班到8点才到家。当他的孩子们还小的时候，他的妻子有一天告诉他，她已经厌倦等他吃晚饭了。即使在饭后，工作也填满了他的业余时间。特罗斯特经常全神贯注于文书工作，直到午夜。
他不出差时就是这样，出差时他同样在疯狂地工作。在20世纪70年代，特罗斯特是S&I所有事业部董事中年度差旅费用最高的，他为此感到自豪。
他对细节的关注是出了名的。每当特罗斯特离开埃因霍温，无论是工作还是度假，他都会制订详细的计划，里面记录了他将入住的每家酒店的电话号码和将参观的地点。他沉迷于拥有绝对的控制力。
在工作中，他总是在大楼走廊中来去匆匆，两只手各拿一个公文包。他总是走得非常快，因为对他来说走路就是浪费时间。他的公文包里有会议报告、信件、内部邮件、备忘录、期刊文章等。特罗斯特把一切都带回家——一间改造过的农舍，位于公司附近的纽角。晚饭后，正如他的同事熟知的那样，他会阅读每一页文件。同事给他的所有文件，他都会仔细阅读。对他来说，这根本不是负担：他的日程表上全是各种会议，以至于他把每天阅读材料视为放松的好方法。
杰出的阅读狂人特罗斯特是飞利浦为数不多的会在管理会议前审查所有材料的人之一。他不仅读自己业务部门的材料，还会读S&I其他部门的材料。对他来说，这是世界上最理所应当的事情。在充满政治色彩的飞利浦，他的同事们对他的参与并没有感到满意。当人们对此提出异议时，他告诉其他董事们，他们不仅仅是为了自己的部门来开会，还要倾听其他部门的报告并帮助彼此做出正确的决定。
特罗斯特喜欢指出未能完成工作计划的人——大多是吹牛的人。“你所说的那些话听起来都不错，但我看到的是一个不同的故事。”他不仅责备他手下的员工，还责备他的同事们。当同事们对特罗斯特的话感到不解时，他会十分自信地补充道：“看看上次会议的笔记，第10页，第2行。”
在特罗斯特的词典中，“不”是不存在的。他适时地将项目一个又一个地揽入他分管的部门。他的一些同事和员工认为他缺乏远见。但他的使命是抓住每一个可以赚钱的机会。即使有人提出一个复杂且奇怪的项目，特罗斯特也会支持他。特罗斯特是一个有原则的人，并对弗里茨·飞利浦先生在20世纪60年代所宣扬的社会价值观深信不疑：跨国公司有责任为社会服务，必须提供和保障就业。于是，他经常出现在人力资源部门，从冗余员工的卡片目录中挑选适合新项目的人。
特罗斯特克服了重重困难，在他的领导下，IDS部门逐渐壮大。在那时，全世界都在研究测试流程和系统的自动化控制。尽管技术还处于起步阶段，而且许多项目都搁浅了，但技术所带来的人力节省仍然具有吸引力。
在随后的几年里，特罗斯特不断拓展他的项目。各大公司都渴望使其水处理厂、发电厂或乳品厂现代化。他们可以选择敲开飞利浦的大门，而不是去领先的西门子和AEG。而且，在特罗斯特面前，客户们总是受到热情欢迎。当荷兰邮政部门要求使用邮件分拣机时，特罗斯特说：“朋友们，我们面前有一个机会——我们要对邮件进行排序。”然后，他又跑去查冗余员工目录，并挑选合适的人参与工作。
维姆·特罗斯特负责S&I的每一个项目。在20世纪60年代末，S&I甚至帮助位于德文格洛东北部城镇的国家天文台实现自动化。在这张照片（拍摄于1969年8月）中，一架公司的直升机刚刚把这位S&I的董事送至天文台旁边，他每月来一次。由照片背面用钢笔写的话语可知，该项目也曾有一些问题：“亲爱的维姆，为纪念曾经的技术困难和飞行安全。”
因此，特罗斯特所在的S&I的DIS部门发展成为一家工程公司，在那里任何自动化项目都是可能实现的。埃因霍温的工程师们为位于德温格洛的天文台实现了自动化，为加辛的天然气压缩机站和巴黎的Pernod酒厂实现了开发过程控制，为荷兰的乡村提供了探测器以建立全国空气污染检测网络，为乳品厂和奶酪制造厂构建了系统，使水处理厂自动化，并为玻璃、水泥和混凝土的工厂安装了计算机。
在20世纪70年代中期，特罗斯特的业务遍及欧洲。S&I在德国和爱尔兰帮助乳品工厂实现了自动化，在比利时帮助钢铁厂实现了自动化，并在意大利建立了环境监测网络。
此外，特罗斯特不仅为外部客户提供服务，他还帮助飞利浦的产品部门完成了重大的工业化项目。他的部门和公司的机械化小组通力配合，一起建造了数条几百码长的Horizontal 2000荧光灯装配线。
飞利浦实行非常详细的记录制度。S&I的分析、电子光学、焊接和数控业务单位都使用严格的登记系统，对成本、预算、小时工资和收入进行严格的财务检查，但飞利浦的财务部门很难对特罗斯特的部门进行严密监督，因为他的项目有时会延误，而且需求也会不断变化。
这一例外使S&I在规则上有了一定程度的自由。以防项目出现紧急情况，特罗斯特保留着一笔隐藏的储备金。
这些储备金为特罗斯特提供了很大的操作空间，他甚至可以投资一分钱不赚的活动。特罗斯特能自己做决定，而不用去找飞利浦的高层，这在这家跨国公司是闻所未闻的。当特罗斯特从Natlab那里接手步进光刻机时，他就利用隐藏的储备金来维持其研发。公司的财务主管们知道这件事后，也只能沮丧地看着。尽管他们不赞成特罗斯特的行为，但没有人能动他：他们都依赖他为公司创造的业绩。
在飞利浦内部，许多董事都准备一有机会就将特罗斯特扳倒。特罗斯特为自己的支出辩护，认为制造光刻设备属于电气机械化领域，而且与他的业务产品很契合。在始终未有订单，甚至飞利浦自己的晶圆厂也不买的情况下，他一直坚持步进光刻机的研发。
通常没有人干涉特罗斯特，但这次他遭受了严厉批评。财务部门的乌尔班·德沃尔德（Urbain Devoldere）和阿德·范德林德（Ad Van De Linde）一直密切关注着他，S&I的商业总监阿布·德波尔（Ab De Boer）也一直在密切关注着他。在一次管理层会议上，范德林德对特罗斯特的机械化项目提出了严重的质疑。“我们到底为什么要研究这个呢？”范德林德说，他指的是光刻机，“特罗斯特到底想干什么？我们的顶级工程师不是应该去完成我们真正的业务吗？”
特罗斯特的反应很强烈、很情绪化。他鄙视财务部门，认为他们采用了双重标准。每当他完成一个重大项目时，他都会给S&I空闲的团队带来业务。当其他事业部的董事来寻求范德林德的帮助时，特罗斯特大发脾气：“听着，这些年我接纳了你们裁掉的所有人。如果我没有这样做，你们的问题就大了。”
特罗斯特一次又一次地摆脱了这些麻烦，主要是因为他的项目也为其他董事带来了可观的收入和利润。其他部门通常提供必要的部件、设备和仪器。例如，在20世纪70年代末，邮件分拣机订单为S&I带来了7,500万美元的收入和很高的利润，他的同事们根本不能失去他。
特罗斯特的信
飞利浦的S&I希望以其光刻技术征服世界，这种乐观主义反映在其商业计划中。
在Natlab与S&I达成转让步进光刻机的协议后，在飞利浦传播的小道消息成为现实。Elcoma的基斯·克里格斯曼（Kees Krijgsman）和扬·华特（Jan Huart）听说了维姆·特罗斯特要把步进光刻机揽入自己部门的消息。华特在相当长的时间里一直被这个问题所困扰：他的团队已经制作了几台Natlab的重复曝光光刻机的复制样机，但他的人都无法让它们正常工作。
华特给特罗斯特打了电话：“嘿，维姆，所有的重复曝光光刻机和步进光刻机都很棒，但你们真的了解半导体行业吗？”华特没有提他在重复曝光光刻机上碰到的困难。
特罗斯特承认，他在芯片领域的经验并不丰富。“我只是参观过，但我没有在这个领域工作过。”他直截了当地回答。然后，华特发出善意的邀请：“嗯，你为什么不派一两个人到工厂里和我一起研究呢？”特罗斯特当时没有意识到，华特给了他无法承受的负担。
特罗斯特去翻阅人力资源部门中大量冗余员工的资料，找到了一位叫作理查德·乔治（Richard George）的员工。乔治是一位脾气暴躁的英国人，曾在伦敦大学玛丽女王学院学习物理学。他通过飞利浦在英国的子公司Pye Unicam来到埃因霍温。
乔治前往位于奈梅亨的Elcoma机械化小组，在那里他发现了4台光刻机，全部都是Natlab的重复曝光光刻机1代的复制品。这位英国人以前在飞利浦的一个环保部门工作，对光刻机几乎一无所知。他决定对机器进行全面的测试。乔治很快发现重复曝光光刻机总是无法准确对准晶圆。连续曝光的图案没有足够精确地叠加，因此生产出的芯片无法使用。最后，Natlab的光学专家吉斯·布休斯被派来修复Elcoma的对准系统。
华特的同事基斯·克里格斯曼告诉特罗斯特，在Elcoma之外寻找成功经验是很重要的。在那段时间，飞利浦与IBM保持着密切的联系，IBM当时在美国佛蒙特州伯灵顿经营着世界上最先进的晶圆厂。1978年，IBM的工厂在半导体行业处于领先地位。那一年，IBM生产出了世界上第一个64Kb动态随机存取存储器（DRAM），这是计算机的战略组件。IBM也是第一家在大型计算机中使用内在芯片的计算机公司。
克里格斯曼告诉特罗斯特：“从Elcoma的光刻机着手还不错，但如果你能将一台机器装到IBM去，那会更棒。”克里格斯曼经常与IBM的工程师讨论光刻问题，他知道伯灵顿的工程师们渴望研究来自不同供应商的新光刻工具。克里格斯曼说：“如果我们能让IBM也看看我们的机器，那么我们就会知道相对于竞争对手，我们的实力究竟如何。”在克里格斯曼的建议下，特罗斯特与IBM聊过以后，IBM要求他提供一台步进光刻机，而且期限很明确：S&I必须在1982年6月8日发货。
1978年，David Mann的第一台步进光刻机进入市场，不过该领域的机会仍然很多。S&I的实力很强，因为它引入了Natlab的机器。此外，Natlab的斯特夫·维特科克（Steef Wittekoek）团队已经对重复曝光光刻机2代（Silicon Repeater II,SiRe2）研究了几年，该机器的改进版本已于1973年年底研发成功。
SiRe2有着很多先进的新功能。例如，维特科克重新设计了晶圆台，这样SiRe2不仅可以移动晶圆，还可以非常精确地旋转它。爱德·鲍尔为SiRe2设计了一个H形电机驱动系统。此外，与SiRe1中的油压驱动系统相比，SiRe2通过机器的机油已完全密封，其中来自静压轴承的液体流过底板会汇集到托盘中。在S&I，理查德·乔治负责制造工业量产版的SiRe2。
这样的结构使得晶圆定位系统可以快速移动和停止。这也意味着投影光柱不再需要像SiRe1那样移动：投影和曝光装置牢固地固定在花岗岩底座上，光柱吊在晶圆上方，不需要移动，只需要曝光。爱德·鲍尔设计了巧妙的电机驱动系统：3台电机以H形布局并协同工作，不仅能够沿x 轴和y 轴移动，而且能够非常精准地围绕z 轴旋转。
SiRe2是20世纪70年代中期在斯特夫·维特科克的指导下由Natlab开发的。该实验室的芯片研究人员更愿意从美国购买光刻机，但常务董事哈霍·梅耶强迫他的研究人员也使用SiRe2。
H型晶圆台在20世纪70年代中期，斯特夫·维特科克为Natlab的光刻项目注入了新的活力。他决定改变晶圆的定位方式。他所设计的晶圆台的最下面是一个方形镜座，晶圆支架安装在上面。三轴干涉仪不仅可以测量镜座和晶圆在x 轴和y 轴上的位置及其旋转角度，还可以校正它们。
特罗斯特认识到，SiRe2是非常具有战略性的技术方案，但他也有备选方案——电子束直写机，两年前他从穆拉德研究实验室接手并继续研发该机器。
1978年夏天，特罗斯特让罗纳德·比拉德（Ronald Beelaard）负责步进光刻机的开发，那时比拉德已经在负责电子束直写机的研发了（参考附录5）。S&I的管理层要求比拉德与市场部的吉尔·詹森（Ger Janssen）合作进行市场调研，以此来评估S&I在光刻市场的机会。1978年8月，比拉德和詹森向整个管理团队提交了他们的商业计划书，字里行间都洋溢着他们的热情。比拉德和詹森写道：飞利浦具有独特的市场地位，它拥有光刻领域的王牌——电子束直写和光学投影技术。
20世纪70年代末，芯片行业正处于变革的风口浪尖。第一代微处理器和内存芯片都是使用Perkin-Elmer的光刻机生产的，但摩尔定律（参考附录6）的效应却不可避免：晶体管的数量每两年会翻一番。很明显，投影扫描光刻机（Projection Scanners）的产量很快就跟上了。大规模集成电路（LSI）正在被新一代超大规模集成电路（VLSI）取代。这些生产需要新的机器——一种比PerkinElmer的投影扫描光刻机复杂得多、成本高得多的机器。“分析人士预计，这些新机器将会使光刻机市场扩大一倍，即从1978年的1亿美元增加到1983年的2亿美元。”比拉德和詹森在报告中表示。
当绘制细小的线条时，光学投影光刻机比不过电子束直写机。比拉德和詹森相信电子束直写机将主导市场。他们在总结中写道：“人们普遍认为，用电子束在晶圆上直写是20世纪80年代理想的半导体制造方法。然而，目前直写的速度太慢，无法满足商业需求。因此，现有的成熟光学步进光刻机市场将一直占据主导地位，直到电子束直写机的产量至少增加20倍。”
罗纳德·比拉德和吉尔·詹森为S&I管理层撰写的商业计划反映了1978年全球芯片市场当时的展望。1982年后，光学光刻的黄金时期结束，电子束直写时代到来。该图表还显示，市场对电子束直写的掩模产量与市场对光学光刻的预期同步。
商业计划中的数据反映了他们的乐观态度。商业计划显示，全球步进光刻机的销售量将从1978年的50台增长到1982年的200台，然后趋于稳定：1983年和1984年销售的数量将相同。相反，电子束直写机的销售量将稳步增长。1979年，前三台机器将进入市场，1984年全球电子束直写机的销售量将增至50台。比拉德和詹森指出：“如果电子束直写机的销售量的增长速度比预期快，且增长的销售量高于预期，那么它将很快取代步进光刻机。”
比拉德和詹森强调，飞利浦拥有最先进的电子束直写设备和光学步进光刻设备。
在埃因霍温的S&I，他们即将交付第一台电子束直写机，另外4笔订单也已经制造完成，正在等待交货。但其步进光刻机还处于高级原型机阶段。
这份商业计划满含信心。飞利浦将使其竞争对手望尘莫及，因为该公司的两种设备的性能通过简单的改进就可以得到显著提升。比拉德和詹森称这些改进可以使设备的性能远超竞争对手：电子束直写机的直写速度可以提高5倍，自动对准技术将使步进光刻机的生产效率更高。
两位工程师还概述了飞利浦征服市场的进程。据他们介绍，1980年，这家跨国公司在电子束直写机市场将成功占据第一的位置。在步进光刻机市场中，比拉德和詹森认为飞利浦的市场份额将达到40%。这也不算太夸张，他们认为45%的市场份额将属于GCA。飞利浦40%的预估市场份额也符合当时情况：目前的产量预测较为保守，只说飞利浦将净占20%的市场份额。因此，预测中的市场份额也将提高。
两人写道，如果飞利浦想在电子束直写机市场占据很大的份额，那么公司必须立即采取行动。竞争对手的电子束掩模直写机一年前已经进入市场，而且他们不断地从客户体验中吸收建议并改进机器。他们说，飞利浦等待的时间越长，竞争难度就越大。
步进光刻机市场发展同样迅速。GCA于1978年交付了第一台步进光刻机，如今客户正批量订购机器。“半导体行业正争先恐后地下单购买光刻设备。”商业计划里指出，步进光刻机的交货时间已延长至18个月。
理查德·乔治结束在奈梅亨Elcoma的工作并回到S&I后，被安排在比拉德的手下。比拉德的愿景现在很清楚：晶圆重复曝光光刻机需要进行重大的工程改造。
从一开始，晶圆的定位台就引起了激烈的讨论。飞利浦的步进光刻机使用液压装置来移动和对准晶圆，但使用的机油如果泄漏则会对芯片制造过程造成严重破坏。在80巴的压力下，即使是最微量的泄漏也会将整个房间喷上油雾，污染将使芯片生产停滞数月。S&I的工程师已经多次经历这种情况，Elcoma的芯片制造商也目睹过这种情况。飞利浦的每个人都知道：油在芯片生产过程中是“毒药”。
但液压是一项卓越的技术，在飞利浦，卓越的技术如果没有受到挑战，则是很难被放弃的。爱德·鲍尔在20世纪60年代已经在Natlab使用液压电机来制造芯片和设备了，这在当时非常先进。液压装置提供了稳定性和精度极高的定位系统。
最后，作为步进光刻机研发团队的负责人的比拉德决定：Natlab的液压晶圆台必须去掉。“否则我们的机器永远卖不出去。”他告诉他的团队，他的决定是完全正确的，SiRe2的工业版本（该光刻机将被重新命名为PAS 2000，适用于飞利浦后来的自动步进光刻机）将装配一个电动晶圆台。比拉德的决定给PAS 2000团队树立了一个明确的目标。
乔治的任务是重新设计步进光刻机。他得到大学刚毕业的电气工程师弗朗斯·克拉森（Frans Klaasen）的帮助。克拉森主要从事与光纤、光学仪器和激光相关的工作，这不是一个理想的搭档，但乔治还是让他设计电动晶圆台。这意味着从零开始。乔治的团队很小，而且比拉德团队的重心都放在了电子束直写机上，因为当时他们认为电子束直写机会有巨大的前景，所以克拉森只能自己设计电动晶圆台。乔治感觉有些力不从心，所以他决定咨询飞利浦制造技术中心（CFT）。他和克拉森定期前往CFT讨论电动晶圆台可能是什么样子的。在那里，精密仪器专家维姆·范德霍克（Wiam Van Der Hoek）和里恩·科斯特（Rien Koster）伸出了援助之手，年轻的CFT同事也提出了各自的建议。
他们得出的结论是，同时使用粗控和精控来构建机台。为了能在x 轴和y 轴上快速移动，范德霍克和科斯特建议他们使用长螺纹主轴，也称为导程螺丝杆，即通过旋转螺母来控制纵向的移动。他们还决定使用10微米的压电致动器来进行微调。
当克拉森听说Natlab仍在研发步进光刻机时，他还处于第一周的研发中。重复曝光光刻机可能被转移到S&I，但步进光刻机的研究仍在Natlab愉快地进行。当克拉森和他的上司拜访Natlab时，乔治警告他注意隐藏的办公室文化冲突：“克拉森，不要被它影响，他们可能是相当消极的。”
乔治警告克拉森是有原因的。在那些日子里，产品部门和Natlab之间的竞争是众所周知的。即使是Natlab的董事和工业集团管理层之间的高层会议，也常常硝烟弥漫。
他们各自的工作场所差别很大。Natlab的研究人员是艺术家：固执且自负，他们有自由的灵魂，他们自己决定什么时候上班和什么时候回家，他们的工作是他们的爱好，他们认为Natlab是他们个人的工作室。
产品部门则被安置在与实验室一样沉闷的灰色建筑中，但一旦进入就像到了另一个星球：一个精心组织的、勇敢的新世界，这里充满纪律和规则，每个零件和订单都有各自的代码。在这个世界里，上班时必须要打卡，工作服的颜色代表了你所在的部门和薪资等级。
生产部门就像一台机器。他们极其有序的代码是12位数字。S&I制造的机器、仪器或其他设备的每个部件、每个螺母、每个阀门和每个图表都有自己的代码，员工称之为12NC。机器的信息被详细记录在图表中，每个模块或组件都有一个主要部件列表，而每个主要部件列表又分为各个子部件列表。因此，每个产品、每种类型的机器都有大量的文字描述、图纸和数字：从整个设备的产品编号到每个零件的数字编号。
在S&I中，电子束直写机和步进光刻机的研发需要做大量的工作，因此设备要重新设计。比拉德和他的团队负责对机器进行编目，并列出所有部件的零件列表。他们在成本估计中加入了制造成本，但这更像是大致估计。如果要出售机器，他们必须知道如何做到收支平衡。
与研发不同，官僚主义在生产环境中至关重要。那里的风险不仅仅涉及一台单一的运作中的机器，而且涉及整个过程。每一个环节都必须是可预测的、可靠的。如果没有严格的纪律，订购和制造过程就会陷入混乱。一旦Natlab的杰作进入产品部门，巨大的转变就开始了。
因此，对于电子束直写机和步进光刻机来说都是一样的。Natlab的研究人员把样机交给S&I就不管了，文档都做得很差，只有一些简短的描述，最多再加上一些照片以及一些科学文章。S&I的工程师卷起袖子，开始勤奋工作，为机器的大规模生产做好准备。一切都必须同时进行。从第一步开始，给每个部件添加详细介绍，给每个零件添加12NC。
在重新设计的过程中，产品部门的设计师会定期在Natlab提供的技术中加入自己的技术。因此，Natlab的研究人员指责工业小组做重复的工作并不是完全没有道理的。然而，从产品部门的角度来看，这也是迫不得已的。他们必须使产品适合批量生产。他们不是在构建概念验证模型，而是要设计出在未来几年内可以制造和维护的机器。
相互竞争有时会变成无法逾越的鸿沟，一边是自以为是的Natlab的科学家，另一边是有意见的产品开发者。在现实中，Natlab的傲慢是已经延续多年的漠不关心。一旦技术被移交给产品部门，几乎没有人会咨询研究人员。他们的态度是：“我们完成了我们的工作；如果工业小组不需要我们的建议，那么他们得自己想办法去解决。”
对乔治和克拉森来说，情况格外复杂：没有额外的支持团队可以求助，而且预算也不充足，所以无法彻底重新设计机器。S&I的大部分资源都投在了电子束直写机上，因为它已经收到了3个订单。
当乔治和克拉森访问Natlab时，他们确实见到了那种傲慢的态度。那里的研究人员认为，他们建造的晶圆台非常出色，S&I应该明事理地照原样重造它。他们的态度可以理解：虽然克拉森还有些不成熟，但现在他居然要自己重新设计那些Natlab已经研究了10多年的东西。
克拉森注意到了Natlab团队的批判态度，但是这并没有影响他。尽管他年纪尚轻，缺乏经验，但高级研究人员还是接纳了他。另外，他和刚刚加入Natlab的罗布·蒙尼格·施密特（Rob Munnig Schmidt）比较谈得来。
但在接下来的几个月里，克拉森并没有取得太多进展。他的导程螺丝杆可以精确到几微米，但每次位移后持续振动的时间太长。机器必须稳定下来，压电电机才能开始微调。
“太慢了。”他想，这东西不会很快奏效的。更重要的是，他的系统太庞大了：整个平行四边形结构的边有6英尺长，这对于定位晶圆来说太大了。
施密特的怀疑态度并没有作用。这位年轻的研究员定期访问S&I，看看克拉森有什么进展。他经常挥着手否定说：“这种做法行不通。”他们没有太多的讨论，因为克拉森知道施密特是正确的。施密特可能很傲慢，但他知道他在说什么。
克拉森其实很喜欢他的学术同事，因为施密特平易近人、易于相处。
随着1979年的到来，S&I面临越来越多的问题。乔治和克拉森设法使电动晶圆台工作起来，但它对步进光刻机来说仍不够好。特罗斯特处于困境中，他的步进光刻机研发团队人手不足，他找不到任何人愿意加入他们。乔治和克拉森没有解决复杂问题所需的知识。他们工作的时间越长，就越意识到他们迫切需要Natlab和Elcoma的专业知识。Natlab获得的经验正是S&I所缺少的。因为只有几个工程师，所以他们无法重新设计这么复杂的机器。慢慢地，但可以肯定的是，乔治和克拉森已经意识到无法重新设计机器，也许他们只需要按原型去制造设备。
此外，乔治没法获得上司的帮助。比拉德投入在电子束直写机上的时间太多，因为S&I已经下了订单。沮丧的乔治告诉Natlab的同事，S&I无法在IBM伯灵顿给的最后期限前完成设计。Natlab向S&I发出求救信号，结果奇迹出现了。
经过几次激烈的讨论，特罗斯特采取了行动。在一封臭名昭著的信件中，他命令负责步进光刻机项目的工程师制作一个SiRe2的精确副本。“为了能够在最短的时间内交付机器，并消除任何误解。”他在信件的开头如是说。比拉德输掉了这场争论，他们将使用液压系统，尽管该系统存在各种缺点。
乔治没有因这种做法受到惩罚。特罗斯特虽然不喜欢他，但是他承认乔治是一位优秀的工程师。S&I的董事很不喜欢麻烦，他想让每个人都朝一个方向努力，所以乔治保住了工作。
特罗斯特命令步进光刻机研发团队规避所有风险，制造了5台光刻机，其液压机台则是Natlab模型的“完美复刻”。只有成功地让这5台机器工作之后，他们才能开始研发下一代产品。特罗斯特在信中强调，电动晶圆台是一个好得多的解决方案，但它需要Natlab、CFT和S&I之间的合作，这显然使它只能成为一个长期目标。他在信中说：“为了协调短期和长期目标，我们将在确保我们使用的液压晶圆台能够保证PAS 2000的研发进度后，再与Natlab和CFT协商如何着手制造电动晶圆台。”
特罗斯特将每个人都调整到一致的方向，至少在向IBM伯灵顿承诺的最后期限前完成了项目。然而真正的问题尚未显现。
GCA打出制胜牌
David Mann开发了世界上第一台商业步进光刻机，这为其取得的前所未有的成功奠定了基础。
GCA的David Mann公司的内部沟通很简单，只有极少数工程师从事光刻机研发工作。在David Mann总经理伯特·惠勒和他的团队发现Perkin-Elmer的投影扫描光刻机对公司构成了威胁后，他们决定开始制造步进光刻机。在短短几个月内，他们成功将光刻机转换为可以直接曝光晶圆的设备，并制造了一个新的定位晶圆台，一个移动和停止的机械装置，而操作员必须手动将晶圆放在第一台原始的David Mann步进光刻机上，每次曝光也是手动进行的。
与Natlab相比，GCA的方法很粗糙。例如，美国人没有意识到气压的变化会影响晶圆台定位的精度，而Natlab的赫尔曼·范希克在第一台重复曝光光刻机中就引入了校准机制。GCA的工程师之后会因他们的疏忽而懊悔不已，虽然当时他们所做的已经足够好了。
1978年，GCA取得了阶段性成果：DSW 4800（Direct Step to Wafer），世界上第一台商用步进光刻机。该机器使用g线汞灯和蔡司光学元件，以10︰1的比例将芯片线路成像到10毫米见方的区域。机器的价格为45万美元。第一台机器以37万美元的价格卖给了德州仪器的研发部门，他们用它来开发当时的热门产品——磁泡内存。
GCA没有达到最高的精度，但这些美国人是最先推出商业化产品的。与飞利浦相比，他们选择的对准系统没有使用镜头，因此精度要低得多，但比Natlab设计的对准系统要简单和容易制造得多。这是一个深思熟虑的选择，David Mann光学工程师霍华德·洛夫林和他的项目经理格里夫·雷索都知道德律风根和西门子近年来在透镜对准中存在的问题。雷索看到飞利浦已经研发成功，但GCA的工程师仍选择了安全的研发路线来保持其简单的对准机制。
GCA的方法非常简单。开发团队选择他们现有的技术，例如在晶圆台中使用导程螺丝杆，其精度比飞利浦重复曝光光刻机所使用的油压驱动台和电机台都低一些，但它已经足够好而且相当便宜。GCA只是想尽快把产品推向市场。
GCA与蔡司的合作始于几年前。David Mann从博士伦购买了其重复曝光光刻机的第一组镜头，然后在1969年开始向尼康购买。但是在20世纪70年代初，David Mann公司发现6镜头重复曝光光刻机使用尼康的镜头会带来一些令人讨厌的小麻烦：图案的大小会随镜头组焦距的更改而发生变化，因此图案不能精确成像。洛夫林意识到，他需要一个这样的镜头：当光线聚焦晶圆时，其图案大小不会改变。这意味着光线必须以90度照射光刻胶。
满足这个条件的镜头被称为远心镜头。为了找到它，惠勒和洛夫林前往德国访问蔡司。蔡司产生了兴趣，并开始为GCA的重复曝光光刻机制作镜头。几年后，David Mann在其第一台步进光刻机中仍使用了蔡司光学元件。
当惠勒和比尔·托贝向客户介绍DSW 4800时，客户最初并不感兴趣。德州仪器是第一个在研发中使用该机器的，并且兴趣浓厚。但过了一阵子，德州仪器认为机器的系统速度太慢不愿批量购买。尽管如此，托贝还是设法与英特尔、富士通和莫斯特克达成交易。
产品的发布不会总是一帆风顺。David Mann的步进光刻机不能很好地与Perkin-Elmer的投影扫描光刻机配合。那时几乎每个晶圆厂都在用Perkin-Elmer的产品，他们希望能够在两台机器之间转移晶圆。
但与Perkin-Elmer光刻机的对比，使得关于David Mann步进光刻机的好评迅速传播开来。仅仅一年，David Mann就引起了整个半导体行业的关注。其他大公司，如IBM、仙童半导体、国家半导体，甚至欧洲的西门子都很快开始订购David Mann的步进光刻机。David Mann是当时唯一一家能够交付步进光刻机的公司，很快该公司的产能就跟不上需求了。
在20世纪70年代末和80年代初，当S&I还在手忙脚乱地试图让其PAS 2000能正常工作时，David Mann的设备已经获得了前所未有的成功。David Mann步进光刻机的销售额从1978年的1,200万美元猛增到1981年的1.1亿多美元。在同一时期，David Mann的工程师的人数从10人涨到69人以上。David Mann的步进光刻机获得了一个新的名称——GCA步进光刻机。
20世纪80年代末，一位名叫丽贝卡·亨德森的年轻哈佛博士生开始研究GCA步进光刻机业务的兴衰，但她发现无法准确地找出其早年成功的原因。她不明白为什么Perkin-Elmer的1︰1投影扫描光刻机在当时仍然有市场，而且比步进光刻机便宜很多，但当DSW 4800一上市就轰动一时，芯片制造商也立即开始下订单。
亨德森给出了几种解释：在营销方面，David Mann强调蔡司光学元件卓越的分辨率和高数值孔径，从而将自己与Perkin-Elmer相提并论；与1︰1投影的Micralign光刻机相比，DSW 4800光刻机减少了灰尘和其他掩模问题导致的错误，从而显著提高了产量。对于芯片制造商来说，这些都是非常吸引人的地方。
但亨德森写道，营销实力和技术优势不可能是唯一的原因。她指出，GCA步进光刻机不会使Perkin-Elmer的光刻机立刻被淘汰。芯片制造商直到20世纪80年代还在使用这种更便宜的投影扫描光刻机，而Elcoma直到1978年才开始使用Perkin-Elmer的投影扫描光刻机。
即使在20世纪80年代初，投影扫描光刻机的分辨率和套刻精度也足以满足当时芯片生产的需求。日本制造商在20世纪80年代初征服内存市场时用的并不是步进光刻机，而是Perkin-Elmer的投影扫描光刻机和佳能的投影系统。在20世纪70年代末，摩托罗拉和莫斯特克则在DSW 4800的帮助下，成功地迅速占据了内存市场的较大份额。1980年，摩托罗拉甚至率先推出了64Kb DRAM，这些存储器是用步进光刻机制造的。
作为David Mann的第一位销售总监，道格·马什（Doug Marsh）见证了芯片制造商使用DSW 4800后取得的成功。这位美国人后来加入了ASML的销售部门，他看到他的客户正在通过高套刻精度获利。步进光刻机虽然速度很慢，但由于曝光的图案精度较高且浪费率低，所以利润很高。
第一台DSW 4800还没有配备掩模操作杆，即管理掩模（或称为光罩）的机械装置，但存储器制造商不需要它。这些量产专家为DRAM芯片中的每一层购买一台步进光刻机，因此他们无须切换掩模。一旦它们全部启动并运行，并且在掩模上没有缺陷，他们就可以让步进光刻机一直运转并平稳运行数个月。
关于DSW 4800成功的另一个解释是当时半导体行业陷入偏执：一些芯片制造商追求安全第一。在芯片行业，订购机器和启动大规模生产之间相隔的时间是非常长的，步进光刻机至少需要两年才能从启动到全速运行。亨德森说，在20世纪70年代末，几乎整个行业都高估了未来生产的需求。几乎没有人愿意冒错过一代芯片的风险，因此每家芯片制造商都选择购买GCA步进光刻机。
敲响政府的门
飞利浦游说荷兰政府补贴其光刻机的研发，但没有成功。
虽然GCA正在迅速抢占市场，但埃因霍温的情况却不那么乐观。到1980年，S&I显然无法实现其在光刻机市场的远大抱负。1978年S&I在商业计划中表示，产品部门有望交付16台步进光刻机，并抢占20%的市场份额。计划中还表示，稍加努力后抢占40%的市场份额也是可能的。但是现在两年多过去了，没有一台机器走出工厂的大门。
研发也一片混乱。S&I甚至连一台能正常启动和运行的机器都没有制造出来。1979年年底，维姆·特罗斯特命令手下的工程师在开始提出新想法之前，得先造出Natlab原型机的精确复制品。但一年后，他们的“复刻版”仍然无法正常工作。
S&I的管理层开始意识到其工程师无法克服步进光刻机的研发困难。芯片成像系统的研发可能比飞机和电话交换机难。只有少数几个人为步进光刻机项目工作是远远不够的，然而为电子束直写机项目工作的却有几十个人。
与此同时，荷兰在全球电子仪器竞争中越来越落后，荷兰政府也开始担心了。飞利浦和美国制造商在消费电子市场正处于一个困难时期。索尼、松下和JVC都是新兴巨头。这是VHS录像机的辉煌时期，1979年索尼推出了震撼世界的Walkman随身听。于是，飞利浦的几位高管安排德波尔到海牙拜访荷兰政府，解释光刻技术及该技术对荷兰的战略重要性。1980年10月，德波尔与特罗斯特和Elcoma的战略规划师西奥·霍尔特维克（Theo Holtwijk）一起前往海牙。霍尔特维克的任务是向首相德里斯·范阿格特（Dries van Agt）和一支庞大的部长及政府官员队伍讲解半导体技术的战略价值。霍尔特维克将一些放大器、芯片和印刷电路板放在桌子上后说：“只有不断降低生产成本和给产品增加更多功能的公司，才能赢得这场战斗。参加这项竞赛的唯一方法是投资光刻技术。”
会后，德波尔请飞利浦执行董事会成员、前Natlab主任爱德华·潘嫩堡（Edward Pannenborg）前往海牙，以增加他们的请求的分量。在给潘嫩堡介绍时，德波尔所描述的情况是乐观的。德波尔写道：“飞利浦拥有领先的设备，能够同时使用电子束直写机和步进光刻机来征服市场。我们期望马上与瑞士著名的电子钟表中心签一份新合同。我们还与法国莱蒂研究所和美国雷神公司签署了意向书，为他们提供电子束直写机。”
德波尔还写道，S&I有5台步进光刻机正在制造中，将于1981年3月或4月投入使用。他描绘出一个个半导体制造商排队从飞利浦购买这些机器的场景。德波尔告诉潘嫩堡，由于其他光刻机的交货期很长，半导体行业现在渴望与飞利浦签订购买合同。他说摩托罗拉有意购买24台步进光刻机，甚至可能多达40台，Elcoma和Signetics自己的晶圆厂需要30～50台步进光刻机，而IBM可能需要三四十台。机器的价格则都是每台100万美元。
S&I的步进光刻机研发团队人手严重不足，但德波尔在信中巧妙地避免提及这些令人绝望的形势。不过，他确实强调了紧迫性：“目前没有量产机器投入运营，这迫使我们在签订的每份合同中都添加了一个免责条款。如果我们要在规定的日期前交货，我们必须马上大幅增加人力资源的投入，并且大量购买原材料。”
德波尔请求潘嫩堡游说政府拿出资金投入光刻研发。他写道，从1981年至1983年，公司每年将需要1,000万～1,300万美元用于研发，他希望获得荷兰政府的支持来对冲这种风险。德波尔向潘嫩堡保证说：“如果我们能够在约定的时限内制造出步进光刻机，实际风险当然会低得多，资金使用会只包含用来获得预期收入的开发成本。”但是飞利浦的人最终没能说服荷兰政府的经济事务部。
电动晶圆台
罗布·蒙尼格·施密特设计出了一个电动晶圆台来代替油压驱动晶圆台。
在那时，几乎每个工程师在Natlab都是受欢迎的，不管他的受教育程度如何。社交能力并不重要，只有工作能力和热情是最重要的。因此，在20世纪60年代和70年代，Natlab变成了一群天才的游乐场：一些团队合作者和一些孤独单干者，一些对社会感到不适应、热情且有个性的技术爱好者，还有那些忽视自己需要的工作狂和自大的天才。
实际权力由Natlab的组长和部门主管们掌握。在面试期间，新的研究人员会在园区里待上一整天来与经理们交谈。经理们招人只有两个标准——热情和才华，他们有最终决定权。如果某位经理对其中一人持保留意见，那么经理们就不会招这个人。
人力资源部门只是走个形式。每个人都得应付外面的其他巨头来抢夺人才，但作为业界“老大哥”，飞利浦在每所大学都有耳目，在荷兰几乎每个工程或科学教授都与飞利浦有联系。一旦在大学教授的人际关系网里发现人才，一有需要飞利浦就会温和但坚定地把他们招到埃因霍温。
正因为这样，在1977年一个晴朗的日子，代尔夫特理工大学的一位名叫埃弗特·穆伊德曼（Evert Muijderman）的兼职教授问罗布·蒙尼格·施密特：“你想好去哪里工作了吗？”飞利浦的招聘团队已经注意到了这位能力出众的年轻博士。为了撰写论文，蒙尼格·施密特独自设计了一套完整的系统——一套带有电控电机的便携式输液泵。
蒙尼格·施密特是一个对技术有着无限兴趣的年轻人，对他来说，技术领域是一个充满奇迹的世界。他接受与精密工程相关的教育感觉更像是一种爱好，而不是一件费力的事情。在业余时间，蒙尼格·施密特喜欢摆弄电子管放大器和电子产品。然而，他不是那种典型的“鼻子粘在书上的书呆子”，他说起话来滔滔不绝，并在乐队里演奏。简而言之，他是一个罕见的工程师，同时具有技术天赋与一定的社交能力。他唯一的缺点是有相当强的自尊心，他很快疏远了那些没有给他留下深刻印象的同学。他不了解大学围墙外的世界：大学是可以玩乐的地方，而职场似乎是截然不同的。
“你有没有考虑过飞利浦？”穆伊德曼建议道。当时，蒙尼格·施密特与该公司唯一的联系是灯泡。但穆伊德曼解释说，飞利浦在埃因霍温也有一个大型机械工程部门。“我该如何申请呢？”蒙尼格·施密特问道。“拿一支笔来。”穆伊德曼回答，他当场口述，帮助蒙尼格·施密特写了一封简单的求职信和一份简短的简历。
两个月后，蒙尼格·施密特收到一封来自飞利浦人力资源部门的信。信中写道，一辆出租车将在埃因霍温中央车站接他，火车票也由公司报销。
飞利浦对待这个天真的26岁的年轻人，就像对待那些所有受过大学教育的应聘者一样，都给予了同样的贵宾待遇。出租车一整天都被预定供他个人使用，在Natlab和CFT，这辆出租车把他从一个组长或主管处带到另一个组长或主管处。
蒙尼格·施密特发现这是一家相当疯狂的公司。在公司的第一次谈话就让他惊讶得差点从椅子上弹了起来。总经理哈霍·梅耶听到这位年轻的机械工程专业的学生在业余时间喜欢鼓捣晶体管和电阻器时，兴奋地喊道：“电子！”这位脾气暴躁的主管用几通电话完全改变了这位年轻客人的日程安排。“你要送他去哪里？”梅耶对着电话喊叫，“CFT？没意义，别去了。他将来我们的光学和电子小组工作。”穆尼格·施密特不知道自己的什么特质打动了梅耶。他期待一个简单有序的面试，但梅耶却为了他把整个公司搞得人仰马翻。
在参观飞利浦园区期间，最让这位年轻的工程师印象深刻的就是技术了。他仿佛看到了未来的机器人般的系统，虽然他和这家公司在这些方面没有任何关联。蒙尼格·施密特被震撼了，“我的天，那里太棒了！”从公司回到家的那天晚上，他大声对妻子说道。
当蒙尼格·施密特8月度假回来时，飞利浦寄来的一封难以辨认的信已到达多时。“我被录用了吗？”他和妻子都看不出所以然，所以他把信拿给一位教授。教授费了很大的劲终于得出了结论，这是一封正式的雇用信，新员工只需通过体检就可以签合同。他的起薪为每月900美元，这个没有商量的余地。他还可以去飞利浦的住房服务处租一个房子。
1977年12月1日，蒙尼格·施密特第一天上岗工作。他的合同没有说明他是在CFT还是在Natlab工作，所以他来人力资源部门询问。
这引发了一阵混乱，最终他被告知去Natlab报到。当他到达邻近的瓦勒镇时，没有人接待他。他自己无聊地玩了一个小时大拇指后，看见皮特·克莱默兴奋地冲下楼。“我什么都没准备所以得随意一点，”部门主管道歉说，“抱歉，嗯，情况有点乱，但是，让我们看看，你可以做两件事。第一件事是光学记录。”
蒙尼格·施密特的才华得以施展。作为一名音频爱好者，他读过一些关于这个课题的资料。但克莱默不想提及这一点，因为光学小组也在研究光刻机。蒙尼格·施密特从没听说过这种机器，所以他那天拜访了其他4个小组，结果都只是参观一下。“我会告诉你我们做什么，但他们会让你为研究重复曝光光刻机的吉斯·布休斯工作。”每个组长都这样对他说。
当这个年轻人来报到时，Natlab正在蜕变。原本相当自由的研究实验室正在转变为一个有着明确研究项目的严密组织。新员工在第一天会参观所有研究小组，之后他们可以自己选择一个项目。但蒙尼格·施密特的命运在他的第一个工作日就已经被确定了，他有把机械和电子技术结合在一起的诀窍，这在重复曝光光刻机项目中非常有用。
因此，蒙尼格·施密特被分到芯片光刻项目负责人的办公室，但两人的相处没有一个良好的开始。斯特夫·维特科克是一位严肃的科学家，突然间他不得不与他人分享他的办公室，而这是组长布休斯的决定。在Natlab的等级制度中，只有组长和著名科学家有自己的办公室。维特科克属于后者，但蒙尼格·施密特的到来改变了他的地位。维特科克喜欢的宁静也消失不再：这位新来的办公室同事像个15岁的青少年一样爱闲聊，不知道什么时候才会闭嘴。
和每个学者一样，这位年轻的研究员也得到了一个助手。布休斯指派杰拉德·范罗斯马伦（Gerard van Rosmalen）去当蒙尼格·施密特的助手，他是一个自学成才的发明家，总能化腐朽为神奇。范罗斯马伦在参加Natlab的面试时，他向面试官展示了一个他自己制作的留声记录机。在音频和视频小组，他为视频长时播放光盘以及后来的光盘播放器研发微型机械。范罗斯马伦可能名义上是助手，但实际上是一个导师，他将教蒙尼格·施密特所有的技巧。
初期，蒙尼格·施密特潜心研发光刻机的液压电机。他设计了电机的控制系统，但他逐渐意识到油压轴承不是正确的解决方案。油的挥发性是主要的缺点：它们污染了晶圆厂的超净室。蒙尼格·施密特的实验室总是充满臭油味。某天发生了一场小小的灾难：团队突然听到油泵机发出刺耳的嘶嘶声，在机器的背面，机油以70巴的压力从导管中喷涌而出，在短短几秒内，整个光刻机研发实验室就满是油污。
员工需要几个月的时间才能清除掉所有的油污。“事情不能再这样下去。”蒙尼格·施密特决定开始寻找一台电动机，可以用它来取代H形液压晶圆台且尺寸不用改变。这样每个维度和连接都必须相同。这位音频爱好者设计了一个与扬声器工作原理相同的系统，即电磁铁由永磁体带动。在他的设计中，他反过来操作：永磁体通过电磁铁的铁轨移动。
1980年年初，理查德·乔治在S&I的团队迫切需要帮助来制造商业版本的光刻机——PAS 2000。那里的研发情况一团糟。在各种问题中，S&I在电子方面遇到的问题最严重。乔治刚被指派制造PAS 2000时，他对SiRe2进行完全复刻只是权宜之计。蒙尼格·施密特已经对这款步进光刻机的电子控制系统研究了一段时间，因此Natlab的管理层想出了一个办法：将他从Natlab调至S&I，使他提早开展PAS 2000的研发工作。在那段时间，他经常去S&I帮助那里的工程师制造他们的复刻样机。令他恼火的是，他发现他们从零开始重新设计了所有的电子装置，但一直没有成功。
当梅耶建议他提早到S&I工作时，蒙尼格·施密特并不开心。S&I沉闷的工作环境在他眼前浮现，他做出了自己的决定。“绝对不行。”这位年轻的工程师想。在Natlab的两年半只是增强了他的自我意识和自信。“对不起，我不会这么做的。”他生硬地告诉梅耶。
蒙尼格·施密特解释说，他加入飞利浦是为了做研究，但是在Natlab已经工作了两年半了，他仍然没有开始做研究，而是一直在做工程工作。坦率地说，他对工程不感兴趣，他想要在Natlab待满合同规定的5年工作时间。梅耶生气地跑去找布休斯，布休斯立即找到蒙尼格·施密特。“哈霍·梅耶气坏了，”这位领导朝他大吼，“你对他说了什么？”。
“听着，吉斯，”蒙尼格·施密特说，“光刻机中的液压电机永远不会进入工厂。我有一个用电来实现的方法。”这位年轻的研究人员打开他的实验室日志，里面都是这两年半的笔记，他向布休斯展示了关于电动线性电机的基本设计的草图。
蒙尼格·施密特早在1978年就提出了这个原理，但维特科克从未给他足够的时间来应用它。毕竟S&I的首要任务是制造可大规模生产的SiRe2。那台机器仍使用液压装置，而维姆·特罗斯特也非常明确地命令他们精确复刻产品。布休斯认识到蒙尼格·施密特研究工作的重要性，他看到了些许Natlab的旧精神：这是一位真正的研究人员，他的想法对飞利浦有好处。“好吧，”组长大声地说道，“努力去做吧。”
蒙尼格·施密特开始与设计师爱德·鲍尔合作。鲍尔绘制并设计了电磁铁的线圈。他们一起堆叠铁条芯，并把它们粘在一起。他们还制造了一个干涉仪，以便测量晶圆托架的位置，蒙尼格·施密特为整个系统设计了电子控制装置。
不幸的是，结果是一场惨败。他们最终还是没有成功，蒙尼格·施密特垂头丧气地回去见组长布休斯。组长并不开心，但他没表示出来。会谈后，蒙尼格·施密特决定去度假。他的妻子当时在Natlab的材料和激光技术研究部门工作，在1980年的那个夏天一直陪着他。
这位“知道一切先生”坐在那里发呆。这个自作聪明的家伙总是准备着卷土重来。就在一年前，他还嘲笑弗朗斯·克拉森的机台。他让克拉森清楚地知道，他的系统及其巨大的导程螺丝杆和压电执行器注定要失败。然而现在他自己也遭受惨败。
蒙尼格·施密特已经造出了一台电动机，但他并不知道电机的运作原理。他是机械工程师，不是机电工程师。这位年轻的工程师没有意识到，他不仅需要考虑洛伦兹力（这使得驱动器可以来回移动），还需要考虑磁的阻力，即磁阻。
经过无数次试验和失败，蒙尼格·施密特改进了他的设计。维特科克为他和布休斯拨出资金，布休斯在几个房间之隔的办公室里密切关注着他的员工。蒙尼格·施密特发现他需要一个换向器：他需要单独控制每一个电磁铁，从而使整体运动变得平稳。他设计、订购线圈，并把它们排成一排，用单独的助推器控制每个电磁铁。鲍尔通过设计轴承系统来辅助他。几个月后，系统终于正常运行。
似乎是突然间，线性电机在平稳移动中没有振动或抖动。系统在静止时也达到了所需的静态精度。这两个特征正是设计的核心。为了实现平稳移动，蒙尼格·施密特为每台电机配备了两台独立的备助推器协同工作并确保它们的振幅逐渐从一个传递到另一个，加速度和位移也得到了控制。
蒙尼格·施密特写了一份专利申请书，他后来认为这是他唯一具有实际影响的发明。他的线性电机将使后来的光刻机拥有极高的加速度，从而使Natlab的光刻机的吞吐量比竞争对手大得多。时至今日，蒙尼格·施密特的“使用电子整流的驱动原理”仍使ASML能够保持其光刻技术领先竞争对手。但是在1980年，飞利浦的专利人员拒绝了他的申请，理由是“和现有的技术太相似了”。
一天，S&I的克拉森走进蒙尼格·施密特的办公室，发现这位Natlab的同事已经能够解释他的新电机的原理。他认为：“这件Natlab的东西比想象的要好得多。”然而，蒙尼格·施密特没有机会完成他已经开始做的事情。1982年年初，梅耶将重复曝光光刻机团队召集在一起，因为S&I处于危机之中。
拯救计划
乔治·德·克鲁伊夫（George de Kruiff）和哈霍·梅耶将Natlab的研发团队派驻生产部门，从而挽救了S&I的步进光刻机项目，这在飞利浦是史无前例的。
弗朗斯·克拉森发现，复制一台重复曝光光刻机并不像看起来那么容易。Natlab的态度似乎是：图纸在这，你们只需要原样复制就行了。但是，相关的文档资料并不完善，这意味着S&I的工程师无法掌握更精确的细节。乔治和克拉森多次前往Natlab，请他们帮助S&I解决问题。在Natlab，员工取笑S&I给机器取的新名字——PAS 2000，在荷兰语中这个名字的意思是机器要到2000年才能做好。
在实验室，克拉森观察了鲍尔使用的方法，这位杰出的设计师通过良好的沟通和一些简易的草图指导Natlab加工车间的工作。Natlab的沟通流程很简洁：如果车间员工不理解，鲍尔就直接解释，从而问题就解决了。没有人会在原始图表上对系统或其电子设备的微小变化做记录。如果他们需要这样做，那一定是遇到了一个大问题。
Natlab有一个很好的方法来应对其缺少相关文档资料的问题：把所有流程都拍下来。因此，鲍尔的不少实验成果以黑白照片的形式被留存下来。
产品部门的工程师还是没有摆脱困境。他们情不自禁地想改进设计。“复制”在荷兰工程师的基因中并不存在，而S&I的文化核心也很“荷兰风格”，该部门认为一切都可以做得更好。
但是，制造一个SiRe2的复制品比他们想象的要困难得多。克拉森注意到，随着时间的推移，产品开发人员面对的问题越来越多，他们不仅遗漏了设计的细微之处，没有意识到为什么Natlab要采用这样的方法来设计光刻机，还低估了每一个微小变化的影响。因此，他们进行的调整逐渐积累成难以解决的问题。他们已经一步一步地复制了液压晶圆台，但进度还是非常缓慢。此外，过程中总是会出现各种问题。例如，机油泵通过80巴油回路将其振动传到了晶圆台上，这些肉眼看不到的振动使图像十分模糊。更糟糕的是，步进光刻机团队的几位电子工程师资质平庸。乔治责怪他的上司比拉德，认为比拉德正在阻碍光学光刻项目，因为他把所有最优秀的人都安排在了电子束直写机团队。这个英国人没有巧嘴来说服他的上司，而且比拉德确实有更高的优先级：因为他手握3台电子束直写机的订单。
在电子元件生产方面，乔治的团队将不得不受S&I的电子工程车间的摆布。在那里，研究PAS 2000的工程师遇到了一个极具官僚作风的组织。当克拉森和他的同事来到车间并拿出他们的图纸时，车间人员总是茫然地摇头。“哦，这行不通。”这是车间总设计师通常的回应，他什么都不问，只在纸上潦草地写上几句评语，然后什么话都不说，他们就开始按图纸生产印刷电路板。
几个月后，乔治的团队仅仅收到了一块没有用处的电路板。因为车间根本不知道光刻机的工作原理，这给乔治的团队带来了很多烦恼和挫折。PAS 2000团队试图解决问题，但项目却因工程师们的固执和缺乏真正的团队合作意识而受阻。乔治和他的团队觉得全世界都在和他们作对。
但是乔治的15人团队也缺乏完成任务的技巧和资源。减缓进度的主要因素是复杂的控制系统中的电子设备。工程师们在这方面毫无进展，这意味着他们不得不根据每一个改变进行手工焊接。在那时，灵活的可编程替代品已经可用，但乔治却对此一无所知。
1982年年初，眼见S&I将无法在6月向IBM交付PAS 2000，负责人乔治很愤怒。他只能够用这台机器完成一个简单的测试线路的图案。之后，他向管理层发送了一张光刻胶结构的宝丽来照片，他认为完成这个任务运气比技能重要。
严峻的形势让乔治闷闷不乐，他情绪低落地在S&I的大厅里盲目溜达，突然他看到了技术主管乔治·德·克鲁伊夫。这位英国人知道将这样的PAS 2000交付给IBM对S&I的这位技术主管来说意味着什么。他抓住德·克鲁伊夫的手臂，直截了当地告诉他，项目可能无法如期完成。乔治以不屈不挠著称，他的行为深刻地体现了这一点，他再次越级汇报：越过了他的上司比拉德，和他上司的上司特罗斯特。
德·克鲁伊夫听了乔治的汇报，但他能做什么呢？他建议董事们召开一个会议，每个参与该项目的部门都要参加。他需要与在Natlab做光刻机的维特科克和在Elcoma主管芯片生产的罗尔·克莱默（Roel Kramer）谈一谈。
几天后，德·克鲁伊夫召集了这3个人。当乔治说明这个问题时，比拉德和特罗斯特不在场。乔治毫不掩饰地表露他的沮丧。他说，他的团队人手不足，而且团队成员的技术不够好，无法成功制造出一台机器。德·克鲁伊夫仔细听着，1个小时的时间不够时，他取消了自己的下一场会议。然后2个小时变成3个小时，这位董事又取消了另一场会议，接着他给Natlab的哈霍·梅耶打了个电话。
德·克鲁伊夫很了解梅耶。他是早在20世纪60年代就已经明白了Natlab的精密技术的价值，并为光学小组整合光学和光化学的专家。德·克鲁伊夫是少数与Natlab关系不错的部门主管之一。“壳牌有其油田；我们有Natlab，我们应该为此感到骄傲。”当他听到其他部门的同事贬低Natlab这支具有自由主义的队伍时，他经常这样告诉他们。
乔治、维特科克和克莱默都参加了这场漫长的电话会议，他们一直全神贯注地听着。最后，梅耶向德·克鲁伊夫提议：“乔治，我有个主意。我会派光学小组所有的步进光刻机研究人员到你的团队工作，听你指挥。”从来没有Natlab的主管做过这样的事。梅耶派出所有对S&I的步进光刻机项目来说举足轻重的Natlab研究人员，以确保按时将光刻机交付给IBM。
1982年3月19日星期五，德·克鲁伊夫立刻写了一封信。“在专家（乔治、克莱默、维特科克）看来，PAS 2000仍然存在一些非基础性的问题，”他写道，“但是，在剩下的时间内解决这些问题需要Natlab和S&I的所有专家的专注和努力”。信中建议乔治和维特科克领导联合项目组，第一批PAS 2000准备在1982年6月8日运送到IBM。Natlab的所有研究人员预计将于周二到达S&I。在接下来的几个月里，联合项目组必须解决现有问题，并积累客户应用的经验。
在Natlab，梅耶向光刻机团队宣布了这个令人不快的消息。“S&I深陷困境，”他说，“我们决定动员所有可用的工程师一起解决问题。我知道你们不想这么做，你们认为S&I需要自食其力，但我们需要像同事一样行动起来去帮助他们。”
梅耶非常清楚，他的研究人员不太支持此举。Natlab的研究人员要求他保证他们能一起工作，不要分开，他答应了。在会议结束时，维特科克拿起信笺簿，给Natlab和S&I的管理层写了一张便条：“鉴于整个问题的部分之间相互依存，且Natlab的团队协同工作良好，最有效的解决方案是不拆散这个团队，并据此进行分工。”
梅耶和德·克鲁伊夫在后来几年每次相遇时，德·克鲁伊夫总是告诉梅耶自己是多么感激梅耶。杰出的S&I负责人拍了拍Natlab“闪电侠”的肩膀说：“梅耶，你当时的行为真是棒极了，把我们从深渊边缘拉了回来。”
1982年3月23日星期二，爱德·鲍尔、亨克·巴特林斯（Henk Bartelings）、罗布·蒙尼格·施密特、扬·范德·韦尔夫（Jan van der Werf）和斯特夫·维特科克不情愿地来到飞利浦园区的TQ大楼。在Natlab，他们习惯于自由行动。如果有人想从他们身上得到一些东西，即使是领导，他们也会质疑——“这是管理层的决定，你是否深入考虑过？”
但是现在研究人员觉得他们被降职了，变成了跑腿的孩子。他们确实被宠坏了，以往在9点前他们从不开始工作，整天沉迷于技术。他们的工作是他们的爱好，没人知道他们什么时候会回家。
S&I的产品部门的作息时间完全不同，每个人都是早上8点准时上班，下午5点准时离开。Natlab的研究人员从一开始就认为这是无稽之谈并对此毫不在意。早起是令人不快的，所以他们总是晚1个小时到工作地点。他们的不良行为很快被管理层知晓，但技术董事德·克鲁伊夫用一句话堵住了所有人的嘴：“越文明的人才越晚开始工作呢。”
Natlab的研究部门与S&I的产品部门是完全不同的两个世界。在产品部门人员眼中，研发人员工作草率。毕竟Natlab制造的东西只是原型，证明它能正常工作后就移交给专利部门，之后再写一篇论文，工作就完成了。
相比之下，S&I的产品开发过程高度标准化。每个部件、每个模块、每个系统都有其12位的12NC编码以及随附的部件列表、图表和手册。使用信息丰富的12NC数据金字塔（用来处理订单和指导仓储）来记录设备和机器的细节。所有这些文档不仅用于制造机器，在交付后的售后服务和维修中还需要其记录的数字编码。
这是S&I必需的一种约束形式，虽然不灵活，但对于大规模生产可靠、可维护的设备和仪器是必不可少的。
这种文化差异常常造成摩擦：S&I工业部门抱怨Natlab的草率，Natlab的研究人员则批评S&I生产部门不爱沟通，拿起图纸就开工。
S&I可能在电子领域名声卓著，但其步进光刻机团队没有足够的专业知识来为PAS 2000设计一个像样的控制系统。Natlab的研究人员在3月底到达时，这个项目简直一团糟。
无论是否有文化差异，S&I还是热情地迎接了来自Natlab的工程师们，给他们安排了单独的办公室并给予他们自由。
Natlab的研究人员认为这是理所当然的。他们因被迫来工作而感到愤怒，因此态度傲慢，变成了名副其实的“大牌”。他们轻视在S&I看到的一切，公开表现出对没有前景的电子产品的鄙视。蒙尼格·施密特刚进门时就将PAS 2000的几块电子板扔进了附近的垃圾桶。
蒙尼格·施密特和亨克·巴特林斯还经常谈论“乔叔叔”的垃圾产品。“乔叔叔”是该项目团队中一位电子工程师的绰号，源于荷兰电台节目中一个呆笨的人物，该节目当时很流行。“又是乔叔叔的方案。”当他们发现问题时，两人总是咆哮着穿过工厂车间。S&I的每个人都穿着白色实验服去车间组装电子设备，但蒙尼格·施密特不是，他穿着日常的衣服径直坐在生产车间的地上，把零件焊接在一起。
对一直在S&I工作的弗朗斯·克拉森来说，这一切看起来都很棒。他看着蒙尼格·施密特粗鲁地解雇了多年来一直阻碍自己工作的工程师。他从心底里感到愉悦：这群人不在乎既定的秩序，他们不顾一切障碍，只为让机器运转起来。在鲍尔看来，S&I的产品开发人员很草率，他经常看到加工零件和部件上不干净且有毛刺。“他们过去估计是一直在敲打马蹄铁的人，现在居然要去制作手表。”他嘲笑道。
为了赶在最后期限前交付机器，由Natlab的研究人员和S&I的工程师组成的PAS 2000团队制订了新的时间表：每天分两班，共工作16小时。每天下午一点半在TQ大楼的二楼开半小时会，上午上班的人把工作交接给下午上班的人。在这里，每个问题都会得到讨论。共15个人参加这个会议，随着时间的推移，会议也越来越重要。会议充满活力，讨论非常激烈，后来渐渐出现了两个明显的阵营，而且Natlab占了上风。在多次争论中，几个S&I的员工发现他们不再被重视。后来，他们便不再出现在每日的交接会上。
总之，援助任务需要3个月的时间。团队花费大部分时间将电子产品和软件结合在一起。他们并没有在6月8日的最后期限之前完成，但在1982年7月1日，飞利浦终于向位于伯灵顿的IBM交付了一台光刻机。
7月2日星期五，“所有参与制作第一台机器的人”被邀请到附近的维利霍夫酒馆喝啤酒并庆祝光刻机项目的未来。“我们希望在这之后，我们会因客户的满意而再次庆祝。”邀请函上写道。
运至美国的机器实际上还远远没有完成，但通过测试它们基本符合规范。镜头、对准系统和晶圆台都令人满意。在晶圆抓取方面，该团队在最后几个月将传输系统组装完成，并使用弹性带将晶圆送入光刻机。
Natlab步进光刻机架构师赫尔曼·范希克已经加入S&I，他与阿莱·西茨马（Al Sytsmal）和莱因·梅耶（Rein Meyer）一起在IBM安装机器。“位于佛蒙特州的IBM工厂是世界上最大的半导体存储器工厂，”范希克回家后写道，“有8,000人在那里工作，其中一些人在三班制下工作。这家工厂看起来经营得很好，其安全规范要比飞利浦严格得多”。经过3个月的测试，IBM于1982年11月1日向飞利浦发送了评估结果。IBM最关心的是光学部分：设备聚焦和成像功能正常，特别是在光场中心，该镜头在7毫米见方的光场中心的线路成像精度达到1微米。但是，在全光场（10毫米×10毫米）的4个角中，3个角的分辨率都未达到标准。机器的吞吐量也低于飞利浦承诺的吞吐量，但测试团队似乎不太担心这一点。
尽管IBM在评估结果中列出了一系列评论和改进建议，但这家IT行业的巨头表示，它正在考虑购买飞利浦的机器，但改进后的光刻机必须符合要求，比如，到1983年第二季度时，PAS 2000在整个光场的成像精度都必须达到1.25微米。
IBM随后列出了一些要求，但最引人注目的是，美国人虽然发现油压驱动系统会发生油泄漏，但没有表示不能接受。但他们坚持机器必须完全“干燥”，“这意味着要完全密封所有的油路连接。”报告指出。
1983年年初，IBM发出询价。1月底，S&I市场部的吉尔·詹森飞往伯灵顿，与测试团队的经理一起讨论所有细节。飞利浦必须在2月中旬之前对评估报告中的评论和建议做出回应，IBM将据此决定是否购买PAS 2000。
詹森收到一些关于提高光刻机吞吐量的建议。令人惊讶的是，他们收到的第一个建议是：改善机器的外观。IBM并不喜欢闪亮的金属内芯，他们告诉詹森，飞利浦使光刻机看起来更像一个原型，虽然不影响性能，但不像是一个商用设备。他们建议他使用黑色阳极氧化零件。
IBM称光刻机的菜单和软件非常好，但太复杂了。美国人希望有一个用户友好的界面来取代复杂的指令，这对工程师和工厂的操作员来说也方便得多。他们甚至主动提出帮助飞利浦设计它。
詹森请IBM将PAS 2000与竞争对手的机器进行对比并评分。CERCO镜头的得分较低，同时液压系统是短板，但他们对对准系统的评价很高。尽管有一些不足，但PAS 2000在吞吐量、可靠性和文档方面得分很高。“还不错。”詹森暗想。
IBM强调飞利浦必须改进镜头。芯片厂需要更大的投影光场，他们警告詹森，他的所有竞争对手目前正在开发更好的光学元件。IBM告诉他飞利浦需要选择不同的供应商，同时也告诉詹森他们喜欢的镜头：蔡司是最好的，其次是特罗佩尔、尼康和佳能。
“一切都还好，结果不错。”S&I这样解读詹森获得的信息。每个人都感到愉悦。不久之后，IBM就会下订单，他们对报告结果感到十分乐观。飞利浦的完美主义工程师一直对交付给伯灵顿的机器尚未完工的事实耿耿于怀，但显然美国人明白制造步进光刻机是多么艰巨的任务。好吧，镜头糟透了，但IBM至少没有要求他们更换油基液压装置。PAS 2000团队的心情很不错，可以说非常愉悦。“10台机器？别傻了，”乔治乐观地对团队说，“他们会订购30或40台！”每个人都认为这次稳操胜券。
S&I在埃因霍温的飞利浦工业园区的TQ大楼里建造的PAS 2000。左侧和右侧的塑料窗帘可以尽可能地减少装配区的灰尘。
IBM对于交付的步进光刻机所提出的突破点激发了维姆·特罗斯特起草意义深远的计划。他领导的整个业务部门的主要活动就是制造芯片生产机器。首先，他有他的骄傲和喜悦：电子束直写机是S&I自1976年以来的工作重点。此后，电子束直写机证明了它的价值，目前已经售出了几台，预计电子束直写机将在未来的芯片制造领域中占据主导地位。现在PAS 2000也研发成功了，特罗斯特已经涉足整个芯片光刻领域。
此外，特罗斯特认为，S&I应该使用其电子显微镜来分析芯片制造过程。电子光学方面的专业知识也将有助于开发用来制造芯片的电子束直写机。
同时，特罗斯特已经熟悉了Elcoma的机械化小组正在开发的焊线机。这些具有超能力的“缝纫机”可通过金丝将芯片上的接触垫连接到引脚上。特罗斯特认为，晶圆厂也可以很好地利用S&I的自动测试仪。
特罗斯特受到启发。他认为，未来几年，全球步进光刻机市场将增长到1,000台，飞利浦应该能够以每台100万美元的价格交付其中的40%。在周一上午的会议中，S&I的董事们介绍了他们所在部门的项目，特罗斯特一次又一次地提出他的计划。但会议的气氛并不那么友好，其他董事并不想帮助特罗斯特。“维姆，这不是有益于飞利浦的选择，”他们简单地说，“我们应该把时间花在更重要的事情上。”
特罗斯特对这种缺乏远见的回答感到震惊。“关闭纸板工厂，停止焊接作业，这很好，”他苦涩地回答，“但光刻机非常适合机械化作业。这些都是具有良好商业前景的战略产品。”但说了也没用。即使是亨克·博特（Henk Bodt）也对这项冒险不感兴趣。博特领导着S&I的测试和控制部门，后来他加入了ASML的管理团队。当时没有人重视特罗斯特的提议。
只有德·克鲁伊夫对他所说的话感兴趣。这位S&I的技术董事给了特罗斯特15分钟的时间向飞利浦执行董事会介绍他的计划。但最后董事会也否决了他的计划。
与此同时，S&I商业总监德波尔还在游说荷兰政府。欧洲越来越落后于美国和日本，这为飞利浦提供了各种机会来为战略发展争取资助。德波尔为了说服政府资助他们的光刻项目，几乎在经济事务部的门口露营了。
1982年8月4日，德波尔又一次拜访荷兰经济事务部的临时总干事扬·希勒格（Jam Hillge）时，他提醒这位高级官员，欧洲在半导体技术方面已经落后于美国和日本，而且差距还在稳步扩大。他毫不含糊地告诉希勒格，这不仅仅是芯片的问题，集成电路对于涉及微电子的每个行业都具有战略意义。“我们有两个选择，”德波尔说，“我们可以依赖美国和日本提供这一战略技术，或者我们自己投资。光刻机是欧洲工业应对这一挑战的战略基础。”
德波尔告诉希勒格，投资他们的光刻机项目是一个拓展新领域的机会。芯片市场在1980年—1985年将翻一番，这是一次巨大的机会。“全球光刻机市场将至少增长2倍。”德波尔告诉希勒格。他的部门预计焊接等其他工作的机会会减少，光刻机则一定会填补这些减少的需求。
德波尔的目标高远。他告诉希勒格，公司的财力有限，在光刻机市场难有作为。“鉴于光刻机市场及光刻技术的发展速度和复杂性，S&I的管理层否决了这项计划。”他坦白地说。德波尔说，竞争非常激烈，只有投入巨资，才能成功。
德波尔认为有两种选择：飞利浦可以自己经营，也可以寻找美国的设备制造商成立合资企业。任何一种选择都需要大量的资金投入。他询问政府是否能对1981年—1986年所需的研发资金的1/4进行风险投资：2,500万美元用于电子束直写机，5,000万美元用于PAS 2000。德波尔说：“美国和日本的制造商都获得了本国政府慷慨的资助。在德国、英国、法国和意大利，政府也在资助本国工业。”德波尔指出，全球芯片产量的一半都来自美国，与美国半导体生产设备制造商合作，将使他们在美国占据稳固的地位。这项计划也具有打入日本市场的潜力。创立的合资企业可以从飞利浦的子公司如CFT、S&I、Elcoma和Natlab中汲取所有专业知识。德波尔表示：“单打独斗，我们或许能够抢占10%的市场份额，但与美国公司合作可以保证占据20%～25%的市场份额。”
德波尔让希勒格不必担心合资企业会挤占机械制造市场和工作机会。德波尔说：“我们将在美国成立销售团队，但合资企业将在埃因霍温的S&I制造光刻设备和子组件。产量会极大地提高，这意味着机械制造市场和因此而带来的就业岗位可以达到没有与美国合作时相同的数量级。”
一个月后，德波尔向政府发送了一份详细的计划，其中包括具体数据。该计划预计光刻机项目的人员将从1981年的117人增至1986年的282人。S&I的管理层预测，大幅增加的会是技术支持人员和生产人员，研发人员不会增加。在1981年和1982年，S&I有50多人从事研发工作，相信到1986年，只需44人就可进行研发工作。S&I在游说政府方面所投入的精力比在培养客户方面投入的精力多得多。但资金需求并未得到满足，这使得对步进光刻机的投资处于低优先级。光刻机项目还在勉强维持，但没有进一步发展。与此同时，IBM一直未下订单。大家都闲坐在一起，被动地等待订单。但没有人愿意费心与美国人联系以达成这项重要的协议。
在20世纪80年代早期，S&I的光刻机项目声势渐微。没有什么振奋人心的事情发生，氛围越发低迷。克拉森经常骑自行车去Natlab，而不是去自己的办公室。援助任务巩固了他与蒙尼格·施密特之间的合作关系，在蒙尼格·施密特返回Natlab后，两人仍保持合作。
克拉森对蒙尼格·施密特的发明印象深刻。他的直线电动机现在运行平稳，虽然看起来很简易，但其推进系统是革命性的：只需给正确的线圈施加适当大小的电流即可进行控制。蒙尼格·施密特用一个干涉仪测量晶圆的位置，他还在线圈的轨道上安装了一面小镜子。
有段时间，蒙尼格·施密特去另一个部门制作真空吸尘器和电动剃须刀。他把Natlab的晶圆台项目的控制权交给克拉森。克拉森抓住了这次机会，他不但年轻而且雄心勃勃，非常渴望逃离S&I。乔治和比拉德对此也是睁一只眼，闭一只眼，但他们劝他不要让高层管理人员知晓这件事。名义上克拉森为S&I工作，但从那时起，他每天都骑自行车到Natlab工作。
克拉森开始让3台直线电动机在H形轨道中协同工作，这是以前由鲍尔发明的。这位S&I的工程师就这样在Natlab待了几个月。晶圆台的位置必须准确且其加速度必须足够快，并且在运动停止后振动时间不能过长。加速是很容易的，因为速度仅受干涉仪的限制，而干涉仪使用激光束测量位移。准确性似乎没有问题，但事实上他们无法准确地测量它。为此，他们需要一个镜头，而系统还没有配备镜头。克拉森认为，抑制振动至关重要：当按下停止键时，机台不会立刻停止移动。他在实验室日记中指出：“这是一台胡乱拼凑在一起的机器，几乎无法完成工作，但它符合规范。”
他在Natlab的所有调整都是经过试验和改正错误后完成的。亨克·巴特尔林（Heak Bartelings）帮助克拉森使用控制电子装置，有时他们花半天时间调整速度表盘。当他们最终设法让它正常工作时，巴特尔林高兴极了。“干得好！”他说。经过数周的调整，克拉森的系统终于可以按照规范进行工作。他甚至设法使用轮子来满足移动电机的精度，因此它们不再需要使用空气轴承。但是，克拉森在S&I的工作经验告诉他，要生产出适合大规模生产的机器，他们任重道远。Natlab的实验机器与商用机器还相去甚远。
金砖做的茅房
Cobilt，Perkin-Elmer和Varian 3家公司都访问了埃因霍温，与飞利浦讨论成立合资企业的事情。当美国人希望合作时，维姆·特罗斯特却被通知停止光刻机的研发。
这些年来，维姆·特罗斯特失去了信誉。他没有资源或权利来继续研发他的步进光刻机，项目终究未能取得成功。过了一阵子，Elcoma的晶圆厂开始认为从S&I购买光刻机存在风险。
Elcoma的董事带着疑问质疑生产经理基斯·克里格斯曼和扬·华特。延期交货使他们开始怀疑S&I能否在步进光刻机市场立足。
飞利浦的晶圆厂注意到，Perkin-Elmer和GCA都能交付设备。在20世纪80年代初，这两家公司主导了光刻市场。1981年，Perkin-Elmer在全球交付了2,400台Micralign光刻机。全世界有多达125家工厂和实验室在使用这种机器。GCA也在快速崛起。1981年，GCA销售了200台步进光刻机，它是步进光刻机市场的领头羊。
压力让特罗斯特越来越不舒服。与每年从装配线上走下的数百台机器的GCA相比，S&I为Elcoma开发的5台步进光刻机就像是过家家。如果S&I不能交付可商用的机器，那么它该如何在价格、稳定性、质量、维护和服务方面进行全球竞争？
更糟糕的是，特罗斯特陷入了困境。Elcoma已经表示有意购买5台步进光刻机，但尚未签订合同。此外，Elcoma的芯片部门也处于艰难时期：1981年年初，共有14,700名员工的奈梅亨工厂裁员近3,000人。“维姆，虽然看起来还算顺利，但能否保证获得订单呢？”S&I的领导问他。
特罗斯特没有销售人员来推销步进光刻机。S&I甚至还没有确定将该产品用于外部销售。因此，飞利浦在世界各地的销售部门都不知道这个产品，S&I实际上根本没有进行销售宣传。
持续的僵局带来的是灾难性的影响。S&I能够在光刻机业务上取得成功的希望日渐渺茫。当德波尔敲开威斯·德克（Wisse Dekker）的门寻求融资时，这位飞利浦的首席执行官没有给他一分钱。S&I的管理层已经无数次得出结论，他们的部门是飞利浦家族的耻辱。多年来，S&I的员工一直感到被误解了：他们仿佛只擅长维持生产机器的运转，以及制造灯泡、电动剃须刀和电视机。因此，当申请投资的时候，他们总是被否决。那些领导们仍不同意他们的计划，而飞利浦正向Megachip项目投入超过10亿美元，以在这场内存技术的竞赛中不落人后。光刻机是这场竞赛的关键，而管理层完全忽略了这一点。德波尔大声而清晰地读出首席执行官德克的指令：“尽快结束光刻机这种没有意义的项目。”
特罗斯特的注意力转向了投资者。他们拒绝帮忙后，他和德波尔飞到旧金山以争取风险资本家的投资。但他们无法引起任何人的共鸣。德波尔对半导体业务没有足够的热情，而特罗斯特缺少吸引投资者的能力。
飞利浦首席执行官德克给他们施加了沉重的压力，以尽快结束飞利浦所有不赚钱的“爱好”。S&I的管理层必须取消所有非核心业务。这意味着除了步进光刻机，电子光学、数控系统、焊接和核分析业务统统都将出售。“如果出售行不通，合资也行。”德克命令道。
Elcoma的基斯·克里格斯曼告诉特罗斯特在选择合适的合资企业时，可以考虑相对没什么名气的Cobilt公司。那时，该公司与Perkin-Elmer存在多年的纷争，因为Micralign光刻机涉嫌专利侵权。
大家都知道，还有一个更近的潜在合作伙伴：一家制造芯片生产设备的荷兰公司ASM国际公司。在当时，ASM国际公司已经小有名气，1981年的报纸就刊登了大量有关该公司的文章。ASM的首席执行官阿瑟·德尔·普拉多（Arthur del Prado）在芯片市场建立了良好的商业声誉。特罗斯特和克里格斯曼列出了与ASM合作的利弊，他们的结论是，这家设备制造商的规模对他们来说太小了。
此外，ASM交付的生产设备与步进光刻机属于完全不同的类别，后者的技术更为复杂、更具战略性。芯片制造商通常让晶圆厂经理自己决定在哪里购买熔炉、蚀刻机和蒸发器，但当需要购买光刻机时，高级管理层一定会参与决策。“ASM了解这个行业，但它没有高级管理层这个级别的客户联系人。”克里吉斯曼告诉特罗斯特。另一个不好的消息是，它不供应飞利浦在奈梅亨的晶圆厂。但他们最担忧的是，ASM的规模有限且资金状况不稳定。
因此，ASM从目标合资公司的备选名单中被剔除了。对特罗斯特和克里格斯曼来说，很明显，如果飞利浦与一家美国的领先公司合作，在光刻机领域取得成功的可能性会更大。
特罗斯特与Cobilt公司讨论了成立一家合资企业的可能性。Cobilt公司的联系人表示很意外——行业巨头飞利浦居然依赖外国的光学元件供应商。该联系人表示只有确认光学供应商的财务稳定后，他才会考虑特罗斯特的提议。
赫尔曼·范希克安排Cobilt公司的人前往位于德国奥伯科亨的蔡司。范希克与位于巴黎的CERCO多年来关系良好，最近他与德国光学元件生产商建立了合作关系。他没有安排Cobilt的人去法国的CERCO，因为CERCO未能展示大规模生产能力。这家巴黎公司的情况一团糟。
商业总监德波尔和他们一起来到奥伯科亨，蔡司热情地招待了这3个人。德国人向美国Cobilt公司的人自信地表示，蔡司在50年后仍然屹立不倒的可能性远远大于美国公司。这是一次成功的商业访问，但随后的会谈却搁浅了。
接着特罗斯特开始与一家真正的“大猩猩”公司周旋——Perkin-Elmer公司。当时，该公司在分析设备方面已获得10亿美元的收入。在20世纪70年代，Micralign光刻机推动该公司成为最大的芯片生产设备制造商，该光刻机是Perkin-Elmer有史以来最成功的产品。由于在全球卖出了数千台Micralign光刻机，该公司在20世纪70年代初就拥有良好的客户关系。它几乎和这个星球上所有的芯片制造者都有往来：从大学到IBM、英特尔和NEC等巨头。
Perkin-Elmer拥有巨大的市场份额、强大的客户群和全球范围内的机器销售渠道，它似乎是帮助飞利浦在光刻机市场摆脱困境的理想选择。此外，这家美国公司开发一个新项目的时机已经成熟，因为Micralign光刻机的技术已经过时了。其稳固的市场地位已经让它过于安逸，Perkin-Elmer之前没有重视步进光刻机，甚至没有研发这项技术。
但是步进光刻机技术可能还有几年的寿命，这就是GCA成了PerkinElmer的严重威胁的原因。DSW 4800步进光刻机出人意料地受欢迎，这使使用Micralign光刻机的制造商陷入了困境，它也迫切希望技术发展带来新的增长。
Perkin-Elmer表示愿意派出一个大型代表团访问荷兰。参观者中包括PerkinElmer光学系统工程师戴夫·马克尔，他制造了Micralign光刻机。特罗斯特想以最好的方式展示他的机器，但还是遇到了问题。飞利浦的技术遍布Natlab、S&I和机器车间。在Natlab，SiRe2已经布满灰尘，特罗斯特可以向Perkin-Elmer展示的最新的东西就是机器车间的零件，因为5台步进光刻机正在制造中。
特罗斯特费尽心思制订了一个为期一周的计划来说服Perkin-Elmer的代表团，让他们认为飞利浦是绝佳的合作伙伴。至少，他成功地让这些美国人在S&I及Natlab的会谈和夜间游览中都心情愉悦。
范希克陪戴夫·马克尔的小组在埃因霍温俱乐部的足球场观看比赛，并带领6位经验丰富的Perkin-Elmer工程师参观S&I。美国人坦率地表达了PAS 2000的设计过于复杂的看法，数吨的花岗岩——阻尼系统：在Perkin-Elmer员工的眼中，这一切都太过笨重了。他们也不明白为什么机器的备用交流电要靠发电机产生，而发电机又并入了常规电网。
范希克在1972年设计的这种方式，在这10年里仍没有改变。“这简直像一间用金砖做的茅房。”他们告诉范希克，换句话说，就是这虽然是高端技术，但不必如此昂贵。
当来自Perkin-Elmer的人结束访问准备坐飞机离开时，他们表示对此次合作相当感兴趣。特罗斯特很惊讶，这不是他所预料的回应。因为他知道美国人还与飞利浦执行董事会的几位成员进行了交谈，他们并不看好这次合作。通过与董事会成员的讨论，来自Perkin-Elmer的访客得出结论：飞利浦的高级管理层对芯片市场一无所知。“嗯，你们的领导们，他们知道自己在说什么吗？”这些访客走的时候问特罗斯特。
尽管如此，Perkin-Elmer还是发出了一个积极的信号。“我们真正想说的是，是的，我们有意合作并成立这家合资企业。”他们向特罗斯特强调。但PerkinElmer同时也在考虑另一个合作伙伴。该代表团将直接前往列支敦士登，考察初创企业Censor的光刻机研发状况。
Censor由德国经济事务部、汽车工业和电子行业资助，这家公司刚刚开始用电动机台制造步进光刻机。然而，Perkin-Elmer的人在上飞机之前告诉特罗斯特，他们并没有非常认真地对待Censor。这家小小的公司应该不是飞利浦的对手。去列支敦士登访问该公司只是走个形式，他们并不抱太大的希望。最后，他们保证Perkin-Elmer很快就会联系他。
一周后，Perkin-Elmer告诉特罗斯特，Censor是一家非常有意思的公司，主要是因为其步进光刻机采用电动机械台。而S&I正在制造的机器采用的是液压机械台，这是一个缺点。但Perkin-Elmer对Censor的光学技术水平和这家小公司的实力心有疑虑。Perkin-Elmer列出了利弊和所有要考虑的事情，他们更喜欢飞利浦，但希望这家跨国公司能迅速做出决定。特罗斯特则被飞利浦的繁文缛节所困，无法代表公司当场答应。
美国人给了他一个星期的时间，这表明他们对于与飞利浦联手极具诚意。“在7天内联系我们。如果你们不回应，我们就和Censor合作。”Perkin-Elmer警告说。他们确实说到做到。飞利浦无法在如此短的时间内做出决定，因此失去了在动荡的岁月里站稳脚跟的绝佳机会之一。
乔治·德·克鲁伊夫后来飞到美国试图扭转局势，但都无济于事。PerkinElmer的高级副总裁、未来的首席执行官盖诺·凯利（Gaynor Kelly）给他的信息简洁明了：“不，我们不做了。”
之后特罗斯特试图与Varian建立合资企业，但也以失败告终，特罗斯特最终空手而归。虽然他在飞利浦有庞大的人际关系网，但未能使他争取到继续研发光刻机的机会。Elcoma和Natlab的员工已经尽了最大的努力，但在S&I的管理团队中，特罗斯特成了一个被抛弃的人。其他事业部的主管们对他用来开展业务的机会主义方式持悲观态度：他们容忍他，因为他带来了收入，但在内心深处，他们只想看到他四处碰壁。
与管理层的争论，与其他主管的冲突，他不得不插手细枝末节的做法……所有这些都使特罗斯特无法突破公司的玻璃天花板，最终进入飞利浦真正有影响力的领导层。20年来，他一直待在事业部主管的位置上，尽管在20世纪70年代，S&I是公司管理人才的孵化地之一。在他周围，S&I的无数同事都步步高升。
S&I的商业总监阿布·德波尔和他的技术董事伯特·范梅赫伦（Bert van Meehelen）不认为特罗斯特未来能成为执行官。他太在乎细节和工程方面，而忽视了大局。他提出的建立半导体设备部门的建议，在他们看来就是井蛙之见，他的个人爱好已经让他失控了。
在与Cobilt、Perkin-Elmer和Varian公司的谈判失败后，特罗斯特几乎信誉尽失。“放弃吧，你就是在烧钱。”他经常听到别人这样说。然而，他在1983年年初前往东京时，仍试图将他的步进光刻机卖给松下：一家与飞利浦关系密切的日本公司。一天晚上，他偶然遇到飞利浦的经理比尔·沃格尔（Bill Vogel），比尔对他说：“嗯，你在这里干什么？你在这里有生意吗？还是你还在兜售光刻机？我们不能把我们的钱花在更好的地方吗？”最终，特罗斯特被命令结束光刻机项目。“停止赔钱，”德波尔在S&I管理团队全体会议上表示，“我不在乎你怎么做，但必须结束光刻机项目。”
3次谈判失败后，所有参与的人都士气低落。他们的光刻机制造项目已经看不到未来了。1974年从范希克手中接手项目的斯特夫·维特科克一直在Natlab为S&I的步进光刻机研发项目提供支持，他也十分气馁。当飞利浦医疗公司要求他帮助一家在纽约的医院安装首台核磁共振设备时，他抓住机会前往纽约。后来他决定重拾他的专业，回到学术领域从事核自旋共振研究。一个月后，他携全家飞往美国。
