08 走上正轨
1988—1990
胖胖的人
维姆·特罗斯特作了最后一次告别——最终他坐在董事的椅子上了。
1985年夏末,维姆·特罗斯特度过了他的60岁生日,这个年龄是飞利浦员工退休的年龄。在他的告别聚会上,贾特·斯密特、约普·范凯塞尔和杰拉德·韦尔登肖特都上前和他握手。
“维姆,你退休了,”范凯塞尔说,“但是如果你想在周一出现来帮助我们,我们会很开心。”斯密特和韦尔登肖特期待地笑了笑。ASML当时成立不到一年,管理团队面临着一堆得不到解决的问题。这家年轻的合资企业还与飞利浦有千丝万缕的联系。这家跨国公司的机器工厂和镜头厂为ASML这家刚刚起步的公司提供许多重要部件,但经常延迟交货。特罗斯特人脉很广,他正是公司需要的人。
特罗斯特也是一个不善拒绝的人:在他退休之前,他已经接受了有1,001人的公司的咨询委员会的席位。但他不能拒绝ASML的请求,一个星期后他仍然出现在公司的门口。他和斯密特达成一致,从9月开始,他每周工作3天做兼职顾问。同月,他监督ASML搬到维尔德霍芬。
在他的新职位上,特罗斯特负责ASML为飞利浦的S&I在全球营销的电子束直写机。他还负责处理斯密特和他的管理团队没有时间处理的一些难题,他的待办事项清单有整整15页:成立公司工作委员会、安排一系列开放式房屋、雇用保安人员、负责景观美化、停车、制订疏散计划和重要访客的规程……这一大堆事都是特罗斯特要处理的事务。
但到1987年3月,他的工作圆满完成。ASML制造了一台坚固的机器并赢得了一些美国客户。特罗斯特决定是时候说再见了,他的妻子也很高兴他正式离开。现在,他们终于可以开始那些他们梦想多年的长途旅行了。1987年夏末,在一个温暖的日子里,特罗斯特在附近的努埃宁镇的白色农舍后花园里放松。当太阳温暖着他的皮肤,他的妻子照顾她的蜜蜂时,花园的大门打开了,是乔治·德·克鲁伊夫,这位高大的S&I董事多年来一直是特罗斯特的上司。德·克鲁伊夫碰到了一个麻烦,他直截了当地说:“贾特·斯密特离开了公司。”
德·克鲁伊夫恳求特罗斯特回来并掌管公司一段时间,一周只要来几天就可以。阿瑟·德尔·普拉多正在疯狂地寻找一个永久的管理者,所以临时代班最多不会超过几个月。他们喝了两杯酒后,德·克鲁伊夫就走了。特罗斯特一直是个总是说“行”的人,他的心和灵魂一直属于步进光刻机项目,如果ASML需要他,他就会出现,况且这次只是一段短暂的时间。
在维尔德霍芬,特罗斯特接手了有点紧张不安的ASML。斯密特走了,没有人知道会发生什么。ASM仍然负责寻找一个接班人,但比尔特霍芬还没有消息。特罗斯特听说工会当晚要来谈话,而且公司正在裁员。工作委员会和工会要求允许前飞利浦员工根据协议返回母公司。
特罗斯特认为德尔·普拉多很快就会带着新的首席执行官一起出现。与此同时,积攒的工作正在逐步增加。这位退休人员每周在维尔德霍芬的工作时长很快就长达六十个小时。
痛苦的几周过去了。特罗斯特还没有获得官方授权,但无数文件需要他签字。最后,德尔·普拉多走进会议室,身后跟着一个矮胖的人。这个英国人向特罗斯特作了自我介绍,他是克莱夫·塞加尔(Clive Segal),他说他目前正在经营剑桥医疗设备公司,就没有再多说。德尔·普拉多表示特罗斯特可以离开房间,并生硬地补充说,塞加尔将很快被任命为公司的新任首席执行官。
特罗斯特想为ASML的新领导人铺上红地毯表示热烈欢迎,并希望他能马上上任。他和他的管理团队坚信塞加尔将在假期后开始上班。在1988年1月的第一天,一个欢迎委员会一直等待着。埃弗特·波拉克、约普·范凯塞尔和其他几个人在大厅里轮流等待,但即将上任的首席执行官并没有出现。
一个星期后,特罗斯特打电话问德尔·普拉多为什么塞加尔没来。ASM的首席执行官很忙,但表示新任首席执行官即将上任,所有的人都只知道这一点。最后,特罗斯特从英国拿到了一个电话号码,他多次打给塞加尔,但秘书一直说她的老板正在出差。后来特罗斯特着急了,他坚持说:这事非常紧急,她的老板很快就要来荷兰工作了,特罗斯特想得到一个确切的上任日期。终于,特罗斯特与非常吃惊的塞加尔说上话了,这位英国人告诉他,他对半导体公司没感觉,他根本不打算加入ASML。
特罗斯特气炸了,他从来没有遇到过如此疯狂的情况。他在电话里对德尔·普拉多和德·克鲁伊夫大喊大叫:“我在这里究竟是干什么的?我一个人做了所有的事。”然后他说:“首先,我要你任命我为首席执行官;第二,我想要一份合同。合同必须是官方授权的,所以我将有权签署文件。我受够了在这里被你们当傻瓜。”
几天后,特罗斯特收到一封来自威廉·德利乌的简短的任命信,信中任命特罗斯特为ASML的首席执行官。他会同意吗?这是一个一生中从未要求升职或加薪的人,一个在飞利浦工作时为光刻机业务倾尽全力的人,而他的同僚——S&I的主管们却指责他的项目瞎花钱。1984年他从ASML的首席执行官候选人里被剔除,而现在这个人终于开口,要求成为公司的领导者。而如果没有他的决心和毅力,公司也不会存在。
特罗斯特的行政助理菲亚·洛森被她的新老板与贾特·斯密特的不同所打动。斯密特没有时间做小事情,很少仔细检查每一个数字;而这位前飞利浦董事组织严密、注重细节。当特罗斯特不得不在他的详细日程表中重新安排会议时,他会仔细记录会议的来龙去脉。在取消预约的页面上,他也会添加预约的新日期并说明原因。
这不是他唯一的怪癖。当特罗斯特将名片交给别人时,他还送给他们3张他在飞利浦工作时的旧名片。洛森叫他“先生”时,他要求她不要这么叫。关于他的一切事项都有特定的做法。她也遇到了一个新的问题:她要打印他口述的信件和文件。“我的天呐,他太老派了。”她这样想。
特罗斯特带来了变革之风。斯密特花钱如流水,而新任首席执行官珍惜每一分钱,并研究每一个削减成本的可行之策。这包括ASML的费用津贴系统。公司员工每月都会收到固定的业务费用。这个数字不包括差旅费,这意味着这笔收入像额外的津贴而该公司不必付税。
特罗斯特不习惯这种安排。他同意年薪11万美元,最高费用津贴为5,000美元,这与斯密特1984年创立企业时的工资相同。但是,当他开始尝试削减公司开支时,他怎么也无法去掉那些固定的、合同约定的报销。甚至他自己的助手也打电话给法律部门的同事来抗议这一举动。特罗斯特意识到有些事情确实是他不能完成的,洛森也能感觉到这对他来说真的很难。
斯密特的风格是说“去把它搞定”,相比之下,特罗斯特在精神和文字上都遵循规则,并与员工一起核对每一个细节。洛森在她的新老板身上看到了一个战士的影子,一个日夜工作的带有飞利浦风格的人,他希望他周围的人也这样做。但即使是特罗斯特也有他的小缺点。他的名片上印有“Dr.(博士)”的字样,用来打动他们的美国客户。这是他在飞利浦养成的习惯。为了帮助ASML生存下来,特罗斯特必须让这家拥有400名员工的公司节省开支。他宣布了在1987年年底将采取的措施。他首先调低了生产计划,12月初,生产经理范凯塞尔将这个消息传达给他的公司和供应商。1988年,ASML将生产总共60台机器,而不是80台机器。特罗斯特还告诉每个人,按60台的目标去展开工作,在美国凤凰城的办公室也必须服从。
一贫如洗
ASM的钱袋子已经空了。它不能再继续冒险,并且不得不撤资。
1988年年初,ASM的财务状况跌到谷底。在过去的3年中,它总共亏损了6,400万美元。维尔德霍芬的子公司ASML是阿瑟·德尔·普拉多的一个沉重的负担。在1987年ASM损失的2,300万美元中,ASML是罪魁祸首,它损失了近800万美元。
显然,ASM再也无法继续光刻机的冒险了。德尔·普拉多寻找共同投资者但至今仍没有结果,就连荷兰政府的私人股权基金——专门为这种高风险的大型技术项目提供资金而成立的基金,也拒绝签约。德尔·普拉多这么多年来一直公开批评该机构的政策,有传言说,他因此而失去了自己所有的信用。ASM的首席执行官前往日本寻找解决办法,但没有人对此感兴趣。
德尔·普拉多的回旋余地正在缩小。与他本来的风格完全相反,在银行的最后通牒下来时,他必须找一个可靠的首席财务官加入管理团队。他联系了安德烈·范里(André van Rhee),范里是一位企业资深人士,过去15年来一直在成像设备制造商Oldelft担任财务职务。
但ASM并不是唯一的摇摇欲坠的公司,ASML的亏损对飞利浦来说也是一场灾难。这家大型电子公司对合作伙伴的退出不感兴趣。飞利浦当初选择合资企业结构,就是为了将光刻机业务分离。当该公司的银行NMB认为事情变得过于危险时,它要求飞利浦作为ASML的担保人,才能提供另外2,500万美元的贷款。因此Elcoma签订了一份合同,保证在未来几年内它将从ASML购买75台光刻机。
当范里于1987年加入ASM担任首席财务官时,该公司已经“烧钱”多年了。但即使在那个困难的时刻,德尔·普拉多的乐观情绪仍是不能动摇的。这位首席执行官不断谈论他的愿景:一家能够供应整个芯片行业所有设备的公司。范里很快就意识到ASML是德尔·普拉多的梦想项目。
这些年对德尔·普拉多来说也是灾难性的:1986年,他失去了他的妻子。但是,这位精力充沛的企业家坚毅得像没有事情发生一样。范里对这位老板的远见和耐力感到非常震惊。
在经济衰退期间,在范里来到ASM的一年前,该公司与波士顿的4位技术企业家创建了另一家合资企业——ASM离子注入公司(ASM Ion Implant)。德尔·普拉多虽然手头很紧,但他还是腾出了资金。现在,测试设备是ASM唯一没有涉足的领域。同年,德尔·普拉多试图说服飞利浦收购GCA。同时,他还积极进行他的日本冒险。1987年,他在日本长冈建立了一家工厂,一年后,ASM在东京多摩开设了新的总部。
与此同时,在比尔特霍芬,芯片光刻机实验室已经开始建设。ASM的首席执行官不断向范里保证事情会进展顺利。他一再表示,在半导体行业,出现低迷时期是完全正常的。芯片市场会自然波动,他相信危机将很快结束。
但与人们的预期不同的是,经济衰退仍在持续。随后,1987年10月19日,全球金融市场再次遭受巨大打击。这一天将是历史上的黑色星期一,这一打击将进一步减缓芯片市场复苏的步伐。当时,德尔·普拉多正在谈判出售ASM Fico,这是一家专门生产芯片封装机的子公司,但股市危机彻底抹去了这笔交易的可能性。
1988年年初,德尔·普拉多已经无计可施。他必须换上一种他不熟悉的作风:只有卖掉公司的部分产品线,才能维持公司运转。这一年是忙碌的一年,后端部门ASM太平洋科技公司在香港证券交易所上市。
1988年,一切有价值的东西都出现在比尔特霍芬要被砍掉的产品线上。最后,Varian收购了ASM Ion Implant公司,该子公司是两年前成立的。ASM的管理层甚至对ASML的命运进行了辩论。至少公司目前还不想撤资。首先,德利乌的任务是写一份商业计划书,试图在最后一搏中去拉一些大投资者。
德利乌起草了一份公司简介。这时,ASML有380名员工,其中70名在凤凰城。到了裁员的时候了。德利乌强调,包括新投资者在内,没有人会把市场拱手相让。近年来,半导体行业一直很艰难,由于光刻机是一项战略投资,所以客户会花更长的时间精挑细选。“一年或一年以上的评估期也不稀奇。”他写道。
此时,ASML拥有两个版本的PAS 2500。“然而,在这个要求很高、对性能敏感的市场中,需要改进新功能并持续开发新版本。”简介里指出。此时ASML还需要3,800万美元的资本注入才能继续保持活力,直到它在1990年首次盈利。“目前的股东将无法提供这些款项。”德利乌写道,并指出迄今为止,ASM和飞利浦在ASML投资了6,500多万美元。飞利浦另外还借给ASML 1,200万美元。
1988年春天,ASML用光了信用额度2,500万美元,这使ASML在本月月底可能无力支付下一轮工资。负责飞利浦国内财务的贾普·古吉尔(Jaap Gooijer)要求韦尔登肖特承担责任。当这位ASML的首席财务官把他华丽的老式捷豹车开到飞利浦在足球场对面的停车场时,他感觉每个人都在盯着他看。
古吉尔用响亮的声音问:“那么,ASML的情况如何?”ASML的首席财务官给出了简短的回答:“不好。我们需要支付工资,但我们没有钱。”古吉尔解释说:“ASM和飞利浦处于僵持阶段,德尔·普拉多不会增加投资,他没钱了。因此,我们也不会增加投资。就是这样。”
韦尔登肖特假装惊讶:“你是认真的吗,贾普?”古吉尔仍不让步:“我们绝对不会投入更多的资金,合作结束。告诉你的人,我们准备撤资。”韦尔登肖特抓了抓头,难道飞利浦确定只让负责财务的人做这个决定吗?
“听着,贾普,”他说,“我只是一个想做好本职工作的普通会计师。我不是股东,如果你要让ASML倒闭,你需要告诉每个人,而不只是我。”他还表示会为古吉尔的讲话做好一切准备:“我会给你安排好一切。我们有一个大会议室,下午5点,我会召集大家。我会为你搭建一个临时的讲台,你可以登上讲台,告诉所有人飞利浦准备退出合资企业。”
古吉尔不安地挪了挪身体:“不,不,我也只是一个普通的会计,在公司拿工资的,像你一样。”韦尔登肖特站起来,礼貌地道别,并重复了他的提议。“真是这样的话,那就没有必要为你安排了。”半小时后,他接到古吉尔的电话:“发放薪水需要多少钱?”“130万美元。”韦尔登肖特告诉他。古吉尔重复了这个数字,表示第二天就会转钱过来。
这种情况持续了3个月。在那段时间,德尔·普拉多试图说服日本三井物产购买ASML的股份,但徒劳无功。ASM已经是一贫如洗。一个月又一个月过去了,它仍没有资金流入,而飞利浦不断转现金过来支付工资。到1988年中期,德尔·普拉多已经别无选择。现金短缺持续增加。飞利浦不断投入资金,从而使公司得以生存。
ASM不能再信守对飞利浦的承诺,这对德尔·普拉多来说是不得不忍受的苦事。在可预见的将来,也没有迹象表明情况会好转。他别无他法,如果他现在不采取行动,ASML会拖垮其母公司。他要被迫和他的子公司说再见了。
现在飞利浦必须决定该怎么做。ASML的命运掌握在这家跨国公司的执行董事会手中。令特罗斯特极为沮丧的是,他们没有邀请他参加这场关键会议。在那几年,飞利浦的运营状况糟糕,首席执行官科范德·科鲁特不得不卖掉公司的部分产品线,以维持其余部分的运营。几乎没有一个高管对继续光刻机的冒险感兴趣。
董事会成员格德·洛伦茨(Gerd Lorenz)设法扭转了局面。由于他慷慨激昂的恳求,公司于1988年8月决定让ASML继续生存下去。洛伦茨是德国人,进入飞利浦执行委员会才1年。他有着出色的业绩记录,包括飞利浦在汉堡的瓦尔沃的出色表现。
在20世纪80年代,美国和欧洲都经常对过于依赖亚洲的问题进行激烈的讨论。许多人认为放弃光刻机和对内存芯片生产等战略技术的控制是非常危险的,德国尤其坚持保持技术独立。洛伦茨也强烈主张掌握这种专业技术,他设法说服了他的同事。
最后,飞利浦承担ASM在合资企业中的股份和债务,没有任何其他的解决方案。这意味着德尔·普拉多3,500万美元的投资打了水漂(详情请见附录12中的最后声明)。
解散合资企业很容易,因为没什么要拆散的。ASM和ASML本应在销售和营销方面联合起来,但这一计划从未启动,合资企业的服务部门也完全独立。在最重要的市场——美国,母公司ASM和子公司ASML都在独立运作。
ASM和飞利浦以一份相当简单的契约结束了他们的合作关系。如果ASML将进行IPO或出售,ASM仍将受益。这是一份为期5年的协议,其中ASM在IPO或出售中所占的份额每年都会下降一点。实际上ASML最终花了7年时间才在1995年3月上市。ASML保留继续使用ASM名称的权利10年,这使得1997年双方重新进行谈判。
ASM离开后,飞利浦与ASML的银行NMB合作,帮助建立一个公司结构,以便继续接收来自荷兰和欧洲共同体的所有可用的政府赠款。飞利浦和ASML都在最大限度地利用这些资源来支持荷兰的技术研究。如果ASML完全归飞利浦所有,它将不能和飞利浦分别享有财政支持。
为了保证ASML作为独立公司存在,飞利浦子公司的发展路线的决定权不能完全由飞利浦掌握。因此,飞利浦成立了一个组织,由NMB银行取代ASM,飞利浦正式放弃其控股权。这一切都是与荷兰经济事务部密切协商后决定的。
有希望的客户
美国的美光科技和中国台湾的台积电对ASML的生存起着至关重要的作用。
在20世纪80年代末,一家好奇的美国芯片制造商引起了ASML的注意。这家制造商就是美光科技(以下简称Micron),一家不遵循硅谷逻辑的半导体公司。Micron不在旧金山湾区,而是位于爱达荷州博伊西附近的马铃薯种植地,距离旧金山仅两个小时的飞行时间。Micron的战略也与加利福尼亚州的芯片公司的战略有很大的不同,该公司专门生产动态随机存取存储器(DRAM)。到20世纪80年代末,大多数美国公司已经把DRAM领域让给日本人了。1985年,美国有7家半导体制造商放弃生产DRAM,日本人现在几乎控制了整个市场。但Micron不顾亏损,坚持制造DRAM。
双胞胎兄弟乔·帕金森(Joe Parkson)和沃德·帕金森(Ward Parkinson)在1978年成立Micron,作为一家工程公司为其他公司设计定制芯片。1980年,他们开发出自己的产品——64Kbit DRAM。当时,摩托罗拉和IBM是市场的主要参与者,但帕金森的公司设法创造了一个更小、更便宜的设计。更小的芯片意味着对昂贵的晶圆的需求更少,同时产量更高。如果兄弟俩能够成功制造出这种新的DRAM,他们将成为赢家。
帕金森兄弟开始寻找投资者,这样他们就能建造一个DRAM工厂。他们遇到了杰克·辛普洛特(Jack Simplot),一个依靠马铃薯产业发家致富的人。辛普洛特向Micron投资100万美元,以换取40%的股份。这笔交易将使他成为亿万富翁。
1987年年初,Micron还不在ASML美国目标客户的清单上。但随着一年的进展,情况发生了变化,ASML在美国的销售团队开始与DRAM制造商联系。而Micron正在寻找生产技术来使他们能够在未来几年进一步缩小芯片尺寸,ASML这家荷兰公司刚好有一台有吸引力的光刻机。
这是因为1987年ASML为其PAS 2500配备了新i线镜头,这使得光刻线条的宽度比1微米还小。ASML向飞利浦发送了原型机,飞利浦希望在其Megachip项目中使用i线光刻机。Micron也很快发出订单,当时,该公司正在大量生产256kbit内存芯片。1988年1月,Micron完成了对PAS 2500/40的首次验收测试,在随后的4个月内,该公司曝光了1,000多片晶圆。
1988年5月,弗里茨·范霍特来博伊西讨论进展,他了解到Micron是如何做事的。约翰·艾顿(John Aiton)给他展示了这家DRAM制造商不仅能生产更小的芯片,而且它只需要7次曝光就能制造出内存芯片。这为公司节省了大量成本,因为其日本竞争对手的曝光次数要比他们多一倍。
Micron购买了ASML的i线机器,大幅缩小了原1.2微米的芯片。使用PAS 2500/40进行首次测试后,艾顿持乐观态度。他认为公司将能够用这台机器制造三代或四代内存芯片。Micron目前正在准备用PAS 2500制造4Mb DRAM,这需要0.7微米的线宽。“我们希望您的系统能让我们将线宽降低到0.5微米,”艾顿说,“这将使16Mb DRAM触手可及。我们已经制造出了线宽那么小的芯片。”
艾顿告诉范霍特,Micron的测试显示,PAS 2500的传送带产生的灰尘过多,是装配机器人的10倍。灰尘已经弥漫整个工厂。因此,Micron敦促其所有供应商改用机器人进行晶圆操作。
但艾顿也对机器赞不绝口。无论化学处理的过程是怎样的,他们在各道工序反复曝光晶圆都不会降低ASML机器的对准精度,这与Micron过去用其他供货商的设备的情况大不相同。PAS 2500也经历了一次带有传奇色彩的停电:整个工厂的温度上升,从而中断了生产,但供电一恢复,Micron居然可在不到4个小时的时间内恢复生产。他们甚至不必调整ASML的步进光刻机上的仪表参数。
在ASML吸引芯片制造商中国台湾的台积电成为其客户后,该公司又与中国台湾的汉民公司合作。这标志着ASML最成功的市场渗透战略的开始。与ASML在美国的做法不同,这位合作伙伴选择在中国台湾建立一个本地销售和服务机构,为台积电等客户提供支持。在照片中,维姆·特罗斯特与汉民公司的阿奇·王(ArchieWang)签署了合作协议。
虽然PAS 2500比竞争对手的产品更出色,但它仍然存在问题。这并不全是ASML工程师的过错,芯片制造商需要调整机器以匹配自己的特定生产工艺。在Micron,这些调整也产生了问题。当艾顿仍然不满意时,ASML会采取一个措施,但这可能会对客户的生产方式产生持久的影响。在与Micron协商后,ASML决定在博伊西派驻一组服务人员。他们将寻找问题的根源,而不是互相指责,他们将作为一个团队解决所有问题,目标是使PAS 2500满足ASML承诺的所有规格,即提高每天的平均晶圆产量和缩短机器的最大停机时间。
这家荷兰公司还附加了一个条件:如果机器的性能得到改善,它将分享利润。在随后的几年里,Micron稳步增长,ASML也将从这一成功中获益。
20世纪80年代末,又出现了一个对ASML至关重要的新客户:积体电路制造公司(简称台积电或TSMC)。台积电是一家代工公司,一家不自行设计芯片的芯片公司,它只是为他人生产芯片。
1987年台积电成立时,飞利浦以芯片技术换取其27.5%的股份并获得了5,800万美元。飞利浦举办了培训课程,并分享建造和运营芯片厂所需的专业知识。在之后的几年里,飞利浦让中国台湾的工程师观察Megachip项目的发展情况。由于制造工艺相同,飞利浦可以按照现有工艺将现有的芯片生产线转移到台湾。这使得台积电在芯片生产中使用相同设备成为一个自然而然的选择。
对于ASML来说,这个垫脚石似乎唾手可得,但事情并没有那么简单。台积电相信PAS 2500有i线技术优势,但他们仍然可以自由做出自己的采购决定。ASML与飞利浦的关系似乎反而不利于它。台积电也算是飞利浦的子公司,它充分利用了这个优势从而使得谈判很艰难,台湾方面提出了很多要求。
维姆·特罗斯特知道这笔交易至关重要,考虑到时差,所以他每时每刻都要能被联系到。令他妻子恼火的是,他们在巴厘岛度假看舞蹈表演时台积电都会来电话找他。
在台积电,ASML遇到一种典型的亚洲态度:客户拒绝为服务支付费用。这对荷兰人来说是一个文化冲击,因为美国设备制造行业习惯于签订服务合同。相比之下,在亚洲,购买价格为7位数的机器的公司要求获得多年的免费服务,这就是谈判如此困难的原因。对于ASML的工程师来说,这像一桶冷水浇在头上:一位不想为他们的服务而付费的客户。
这两家公司通电话的时间很长,而且经常是在深夜。最后,台积电向ASML发送了一份两个拳头厚的合约。但特罗斯特并没有被吓住,他与财务总监西奥·巴特莱伊(Theo Bartraij)商量每人审阅一半的文件。巴特莱伊经常工作到深夜,但他无法做到通宵工作。第二天早上,他发现他的上司的精力是多么旺盛:特罗斯特将他的那一半文件从A到Z进行了编号,并将其仔细编辑,一个逗号都没放过。
1988年年底,台积电刚完成机器安装工作就发来传真:他们需要17台新机器,因为他们的工厂被烧了。这对ASML来说就是一场及时雨,该订单在关键日期提供了至关重要的财务方面的喘息空间。台积电将所有步进光刻机从工厂送回维尔德霍芬。超净室挤满了半组装的PAS 2500和从台湾送回的机器。在送回的步进光刻机中,有几台只受到了很小的烟雾损害。很多机器很容易被修好。1989年,台积电的保险公司——最后真正掏钱的金主,成了ASML当年最大的客户。
尼康的阿喀琉斯之踵
理查德·乔治从美国调回并推动了ASML的进步:公司需要新一代的步进光刻机。它可以快速适应未来5年的技术发展。
1986年,贾特·斯密特把不愿离开的理查德·乔治调到了ASML的亚利桑那办事处。在外派期间,这位前PAS 2500项目经理在整整两年间每周都会从凤凰城飞往客户那里。他艰难地学习产品营销:客户带他参观晶圆厂,工厂里尼康新的步进光刻机正在生产芯片,此外还有来自GCA、Perkin-Elmer和优特的旧设备。尼康明显是光刻机销售冠军,在日本的市场份额为75%,在韩国、中国和美国的市场份额都有50%。其装机量大,机器可靠性高。尼康光刻机可平均连续运行16天。这家公司每年销售近400台光刻机。晶圆厂经理满意地将手指指向尼康机器,并询问乔治ASML是否有击败这种技术的实力,他们笑着觉得不太可能。乔治自己想,这肯定不是PAS 2500能做到的吧。
与美国芯片制造商的深入交谈让乔治明白了客户的需求。无一例外,他们非常渴望听到他对技术的看法,那些将有助于工厂降低成本、提高利润的技术。汞灯的i线光刻机刚刚交付,但每个人都已经期待从氟化氪准分子激光器(KrF)发出的深紫外线(DUV)可以曝光更小的细节。每个芯片制造商都渴望提高生产速度:用芯片制造术语表示就是“吞吐量”。这可以通过更大的曝光场和更快的机器来实现。整个行业也不得不开始从6英寸晶圆到8英寸晶圆的转换:这将需要大量的投资,但好处是可极大地降低成本。像这样的话题总是热点。
乔治刚从美国回来,就入住了米尔洛的德布鲁格酒店,这里还住有斯特夫·维特科克、马丁·范登布林克和他们的妻子。他们在周五晚上坐下来吃晚饭之前,一直在谈论光刻机。GCA刚刚引入了DUV步进光刻机,问题是ASML应该如何应对。他们应该研发具有更大数值孔径的PAS 2500的后续型号,还是应该设计一个全新的架构?客户已经在大声疾呼,希望系统能够处理更大的晶圆。晚餐的主角变成了365纳米i线、248纳米DUV和8英寸晶圆,聚餐的妻子们都已经习惯了。
整整两天,男人们都在讨论技术。他们如何保持高速度的发展呢?新的镜头将接二连三地出现。尼康的长处和短处是什么?乔治说,ASML的机器肯定需要提高速度,并支持掩模和晶圆的顺利抓取与交换。这将需要先进的控制系统。此外,他们的步进光刻机需要与工厂中的其他机器进行通信。乔治告诉了其他人尼康的致命弱点,这家日本公司的服务机构反应迟缓,他听到几个客户抱怨这一点。“这让我吃惊,”他告诉维特科克和范登布林克,“服务可是他们战胜GCA的原因呀。”乔治还认为尼康推出i线镜头的时间比较晚也是一个弱点。“但他们很快就会推出一个i线镜头,从纸上的规格看比我们的镜头更好,”他说,“尼康还计划为机器配备先进的8英寸晶圆操作机器人。”
他们也不该低估佳能。这位日本光学专家在1983年年底才推出步进光刻机,此时尼康已经在日本市场击败了GCA。佳能目前拥有的20%的市场份额,其中欧洲市场占一半,在世界上其他地区是10%~15%。“佳能在价格上有竞争力,”乔治说,“但他们的光学元件是非常好的。整个行业都在谈论他们的g线镜头和它异常大的曝光场。”
佳能的28毫米见方的大光场会降低其分辨率,但它可以让晶圆厂制造出更大的芯片。乔治认为,DRAM和ASIC制造商都对此非常感兴趣。“如今每个人都希望曝光更大的图像。”乔治估计,佳能还没有i线镜头,但其DUV技术的延迟意味着这家日本公司将很快推出i线机器。
他们对其余的美国厂商的恐惧则变少了。GCA和优特现在是General Signal的子公司。GCA的主要优势是其特罗佩尔光学部门。美国国防部还在支持GCA开发DUV步进光刻机。“GCA仍然拥有最大的客户群,”乔治说,“但他们的技术远远不如我们和日本。”
很明显,ASML的步进光刻机需要彻底改造,研发竞赛意味着他们需要一种易于改进的新机器架构。镜头和组件系统需要可以快速更换,他们需要灵活的设计,可以持续至少5年,即使需求每年都在变化。机器必须能够成像8英寸的晶圆,因为这是未来的发展方向。光源首先得是i线,然后是激光。乔治、维特科克和范登布林克意识到,过去几年来,他们追求新技术的步子迈得太大了。ASML发展i线波长的速度太快了,但由于芯片制造商坚持短波长g线的时间比预期长,所以i线多年来一直是一个利基市场。他们不想再犯这种错误了。
两家日本公司的营销声明表明,佳能和尼康计划跳过i线,直接从g线跳到248纳米的激光。但乔治、维特科克和范登布林克看到市场对i线机器的需求渐涨。他们确信,一旦该波长成为标准,芯片制造商将比预期的使用时间更长。
在接下来的几个月里,乔治整理了思绪,把这一切都写下来了。他将两年来与潜在客户的讨论以及两位技术伙伴的意见编入一份文件中,该文件催生了ASML首台真正对市场造成冲击的步进光刻机——PAS 5500。
乔治的经验以及之后的深入讨论催生了一个产品规划团队:一支由ASML员工组成的精英团队,他们决定着公司的产品发展战略。只有最好的专家才能加入这个团队,他们每三个月开一次会,决定其光刻机的规格。他们不仅考虑客户的需求,还考虑光刻机是否可管控且技术上是否可行。
产品规划会议建立了声誉。在规划会议上并没有长幼之分,其成员可以毫不留情地相互盘问。争吵都是口头上的,不过范登布林克经常用拳头敲打桌子来增加他说话的分量。乔治和销售总监道格·马什则在最后期限、定价以及ASML能否兑现承诺上发生冲突。对于不了解实情的旁观者来说,这群人常常看起来像是街头斗士,互相扯着喉咙喊,但在激烈的会议之后,气氛总是融洽的:他们一起喝啤酒,他们是亲密无间的朋友。新加入这个小组的人需要一段时间才能明白,这些攻击从来都是对事不对人的。
几年后,蔡司的工程师也开始参加这些季度会议。他们花了一段时间才习惯了这种极其粗鲁的荷兰式坦率。当赫尔曼·格林格(Hermann Gerlinger)在20世纪90年代首次参加时,他惊奇地看着范登布林克和他的同事们推拉扭打在一起,有时格林格的亲密同事温弗里德·凯撒和范登布林克互相大喊大叫。这到底是怎么回事?格林格在想,他们到底在干什么?
这是格林格第一次接触ASML的文化。会后,他问凯撒,在范登布林克遇到攻击后,他如何保持冷静。凯撒笑了笑,“马丁只和他尊重的人打架,”他解释道,“当然,他总是在攻击,但你会知道,他从来不是针对个人的。他只是碰上了问题,他在努力确保产品问题得到解决,他的风格非常有特点。赫尔曼,你还有很多要学习。”
产品规划会议通常会讨论并做出最佳选择。在20世纪90年代,德国人逐渐适应了ASML的文化,逐渐领略到公司开放的沟通风格。季度会议将成为连接ASML和蔡司的黏合剂,并为团队精神和成功合作奠定基础。
现金流变正
ASML的收入首次超过其支出。在欢庆声中,迪克·奥雷里奥(Dick Aurelio)建议公司上市,但维姆·特罗斯特心有疑虑。
1989年夏初,在维尔德霍芬,所有的人都松了一口气。ASML的收入首次超过其支出,此时前母公司ASM撤资已有一年。飞利浦处于悬崖边缘,但其子公司再次燃起制订新计划的雄心。整个管理团队将前往位于南部城镇索恩的拉维尔布兰奇酒店举行外出静思会,以制定未来5年的战略。
讨论的结果是一份具有再造思维的商业计划书。“ASML已成立5周年,我们也跨越了负现金流、负利润和取得巨大市场份额的重要障碍。”该文件中的语气充满自豪。
态度如此乐观,以至于该计划甚至提议在1991年公开发行股票。这是客户投资的机会,同时也可以降低飞利浦的所有权占比。ASML计划将筹集的资金主要用于其新一代机器的研发。
上市的建议是迪克·奥雷里奥提出的,他是ASML负责商业运营的高级副总裁,他来自Picker国际,一家专门从事制造医疗诊断设备的公司。贾特·斯密特在离开之前,在阿瑟·德尔·普拉多的授意下雇用了这位美国人。奥雷里奥为公司的服务、销售和营销部门提供指导,他的工作地点在美国,但经常来荷兰出差。
奥雷里奥知道该如何向客户销售复杂的机器,他很有说服力,是个天生的有野心的推销员。他喜欢奢侈的生活,喜欢挥霍,总是梳着整齐的头发,穿着剪裁得体的西装和意大利设计师设计的鞋。他很渴望成功,希望快速达到目的:这就是他喜欢的。当斯密特的继任者迟迟没有出现,维姆·特罗斯特暂时填补了空缺时,刚到公司只有几个月的奥雷里奥便大胆地公开申请空缺的首席执行官职位。
在1988年经济衰退之时,奥雷里奥和道格·马什帮助ASML敲开了Micron和国家半导体等大公司的大门。他还负责一项工作,即接近美国巨头IBM、英特尔和摩托罗拉。但是在1988年年初,监事会认为他不是能让ASML继续生存下去的合适人选,而把工作交给了特罗斯特。
Elcoma的威廉·马里斯(中间)在维姆·特罗斯特和迪克·奥雷里奥(分别位于马里斯左右)面前签署了购买75台光刻机的合同。ASML和Elcoma发布的联合新闻稿里却没有这张照片。
特罗斯特对奥雷里奥的野心表示怀疑,他对这个男人的华丽的生活方式没有多大好感。这个美国人一直建议他们上市,但他的经验与特罗斯特求稳的飞利浦作风不太相符。特罗斯特在讨论中说:“我们甚至没有能力去打倒一根羽毛。我们首先要确保能够交付机器,并在市场上引起轰动。”
特罗斯特对他的管理团队没有实施过多的控制,对研发部门也没有实施任何控制。整个公司就像一列自动向前行驶的火车。5年后,ASML已发展成为一个在开发、物流、销售和营销方面充满热情的组织。
当奥雷里奥在索恩的会议上再次提到上市时,特罗斯特虽然不喜欢这个主意,但他没有争论。这位首席执行官改变了他在飞利浦当经理时的被动思维。如果奥雷里奥在1991年夏天将首次公开募股(IPO)添加到商业计划中,他就能接受它。特罗斯特知道芯片市场动荡多变,纸上的计划是需要耐心来变成现实的。他希望公司里有一些安宁,一开始就争论是没有意义的,以后有足够的时间来纠正事情。
1989年夏天,管理团队有几个理由畅想一个光明的未来。1988年和1989年,芯片市场终于再次增长,ASML感受到了市场的推动作用。其商业计划表示,公司现在拥有15%的全球光刻机市场。在这一点上管理团队有点不自信,因为有点运气的成分:台积电遭遇的大火使ASML在1989年的销售量增加了17台,这正是它扭亏为盈的关键推动因素。
事实上,ASML的市场地位并不稳固。该公司在光刻机市场仍然不算是一线的参与者,与日本竞争对手相比,PAS 2500不够独特。此外,ASML的财务状况也很糟糕。订单显示,ASML在1989年的收入和利润虽然翻了一番,利润达到700万~900万美元,但事实上ASML的地位仍然不稳。此外,它还欠飞利浦大笔债务。
维姆·特罗斯特,2016年
芯片市场不断成熟,整合、专业化和积极的投资成了主要参与者的顶级联赛。1989年,30家半导体公司占全球芯片设备采购总量的80%,这使得吸引最重要客户的注意力变得越来越困难,尤其是对于生产设备和提供技术支持的小型供应商来说。
这并没有影响ASML的情绪。奥雷里奥乐观地预测公司的销售量将会呈线性增长。他预计当年将出售80台机器,这一数据在1990年将保持不变。在随后的3年中,他希望销售量分别能达到90台、120台和145台。
作为一名推销员,奥雷里奥已经建立了极大的信誉。他可以证明他为ASML拉来了一些大客户合作。国家半导体和SGS汤普森(译注:后来的意法半导体)现在都从ASML购买机器,Micron和IDT等公司的订单量也在增长。ASML已经让潜在客户了解了其PAS 5500的制造计划,IBM、英特尔、摩托罗拉和西门子等巨头也表示,他们愿意帮助ASML开发这种新机器。“根据我们发展计划的优势,几个主要客户都愿意承诺签订合作协议来研发该产品。”商业计划中写道。
此外,荷兰经济事务部和欧洲共同体的ESPRIT项目已经批准了1,650万美元的赠款,这些资金都将用于开发PAS 5500。ASML估计,这些资金约为其总研发成本的60%。
事实上,公司1989年的整体战略是围绕PAS 5500展开的。其商业计划明确地指出,ASML的未来取决于这台机器:“我们5年战略计划的基石是我们下一代产品的最终完成和成功运行。很明显,这台机器的研发至关重要。我们正在进入下一个重要增长时期,我们的大多数竞争对手都未能成功推出一款具有竞争力并帮助其赢得市场份额的下一代产品。”
计划中提到的失败的竞争对手包括GCA、ASET和Perkin-Elmer公司生产步进光刻机的子公司Censor。GCA目前在政府的支持下苟延残喘,因为美国不想失去其战略芯片光刻技术。而真正的竞争对手在亚洲,尼康以压倒性优势统治着全球步进光刻机市场,它在欧洲、韩国和美国都处于领先地位;在日本,尼康与佳能几乎占据了所有的市场份额。
但当时最大的机遇在环太平洋地区。得益于当地政府的支持,韩国等地的新公司正在快速崛起。ASML希望将它们作为最终进攻日本的跳板。关于ASML将要对佳能和尼康发动的战争,ASML的商业计划表示,公司将“最终通过卓越的产品性能和服务来攻入日本的国内市场”。
PAS 5500必须成为16Mb和64Mb DRAM内存芯片的主力生产设备。当时,1Mb DRAM正在量产,4Mb DRAM正在试生产中。在20世纪80年代末期,这类内存芯片是驱动半导体市场发展的引擎,是技术发展的动力。第一家安装新芯片生产设备的公司可以通过生产更大的存储器来获得更高的利润,或者通过缩小旧芯片来大幅降低成本。
DRAM在芯片市场中所占份额很大,在20世纪80年代末,分析师们甚至认为DRAM将很快占全球半导体收入的2/3。这就是ASML将重点放在DRAM生产设备——PAS 5500上的原因。但事实并非完全如此:该公司也瞄准了美国市场,而美国主要生产ASIC和微处理器。但是,如果ASML能够满足DRAM制造商的需求,那么美国客户也将注意到他们。
在那几年的产品政策讨论中,ASML的顶级工程师们很高兴地确定他们走上了正轨。多亏了飞利浦和西门子的Megachip项目,他们才得以提前登上i线列车。该波长的光刻技术现已在全球发展为占主导地位的芯片生产技术。
佳能和尼康则犯了个策略错误,他们的计划是跳过i线,从g线直接跳到深紫外线(DUV),但他们碰到了技术问题。事实证明,DUV非常复杂,日本的机器无法通过研发阶段的测试。DUV的研发需要大量的占地面积,对准晶圆是件棘手的事情。对于芯片制造商来说,DUV仍然非常不可靠。此外,甚至没有适合248纳米DUV的光刻胶。最后,佳能和尼康只能被迫考虑i线。
ASML在1988年经历了如此艰难的时期,以至于它没能力大力投资DUV机器。现在,产品政策组决定在1991年推出全新的PAS 5500之前,通过发布带有高分辨率i线镜头的过渡性机器PAS 5000来稳固公司的地位。
即便如此,1989年8月,ASML在《半导体国际》关于DUV的封面故事中仍扮演了主角。在这篇文章中,这家荷兰公司说,PAS 5000配备了DUV镜头和KrF激光器。这项工作是由一个欧洲研发项目资助的,因为斯特夫·维特科克一年前设法从欧洲共同体获得资金。
ASML的管理团队齐聚凤凰城。从左到右站着:安德斯·雅各布森(Anders Jacobsen)、埃弗特·波拉克、尼科·赫尔曼斯、道格·马什、乔普·范凯塞尔;从左到右坐着:杰拉德·韦尔登肖特、维姆·特罗斯特、迪克·奥雷里奥、斯特夫·维特科克。
在《半导体国际》一文中,维特科克借机发布了一个重要的信息。他认为,当前的市场仍可以继续维持下去,i线步进光刻机的进展仍然可观:“我们预测在一个相对长的时期内,i线步进光刻机将继续发挥作用。”这位ASML的执行科学家确信i线步进光刻机的分辨率将低于0.5微米。16Mb DRAM这一代产品,甚至收缩尺寸的后续版本,将主要由i线步进光刻机生产。即使是第一代64Mb DRAM也可以使用i线步进光刻机生产。
特罗斯特的计划任期很短。他的主要任务是通过指导管理团队来保持ASML的发展方向。他签了18个月任期的聘用合同,希望在那之后能收拾东西走人。
奥雷里奥毫不掩饰自己渴望成为首席执行官的愿望,特罗斯特在与销售和营销人员的谈话中多次听到这一点。1989年年底,这个美国人的声誉良好。他的团队成员肯·皮恩和道格·马什几乎认识所有美国客户的经理。如果没有这个销售、营销和服务团队,ASML迟早会失败。
但特罗斯特担心美国人会在公司营造一种等级文化。奥雷里奥与工作委员会没有密切的关系,而特罗斯特则认为与员工组织保持良好的工作关系至关重要;这位销售员还经常表示,ASML将在美国,尤其是硅谷,更加充分地发挥其潜力。特罗斯特认为这是一种威胁,他并不认为美国的研发非常出色,也不希望整个公司都搬到美国。奥雷里奥经常建议:最重要的市场是美国,ASML需要靠近客户,这样才能更近地管理服务工作,而且美国有很多供应商,镜头都可以在美国买。
飞利浦最终没有将ASML的最高职位交给奥雷里奥,飞利浦从自己的公司选择了一名经理来领导这家设备制造商。同样,奥雷里奥也做了自己的选择,他在一年多后离开了ASML,去经营Varian公司。
开启加速模式
埃弗特·波拉克低估了光刻机市场的增长速度,这使他受到了严厉的批评,并使他的工程师们背上了一项艰巨的任务。
1988年,理查德·乔治为一台全新的机器绘制了第一幅蓝图。这是他根据两年来与美国芯片制造商的交谈,以及与马丁·范登布林克和斯特夫·维特科克的深入交流而描绘的。他描绘了一台全新的光刻机,在未来至少5年内都可以吸收芯片行业的每一项创新技术。ASML已将i线成像精度控制在1微米以下,但其目标是生产出能够生产0.25微米芯片的机器。
现在,乔治已经把框架写在纸上了,他们需要补充详细信息,并选择机器架构的基础。最主要的要求是,ASML能够快速调整并适应每一项新技术的发展。
ASML的高管们仍然认为范登布林克和弗里茨·范霍特在领导这个庞大的项目方面缺乏经验,这意味着公司迫切需要聘请一位高级项目经理。与此同时,范登布林克和范霍特正在尽力确保项目正常推进。但客户也评论说,这两个家伙似乎太年轻了。类似这样的声音经常传到特罗斯特的耳朵里。公司真的需要研究城市供暖和低温物理的两个毛头小子吗?
特罗斯特很担心这两个人不能处理这个大型项目,但其他申请者一再退出竞选。他们中的一些人尝试了一下,但几周后就退出了,这个项目确实太复杂了。由于缺乏更好的人选,管理层别无选择,只能让这两人负责该项目。范霍特是项目经理,系统工程师范登布林克则是他的得力帮手。
1989年5月,PAS 5500的开发快速推进。在圣马特奥的SEMICON West展会上显示的8英寸晶圆趋势,使得芯片制造商对这台新机器的呼声高涨。市场调查公司Dataquest的分析师称,NEC和另外两家日本制造商已经开始了试生产。市场研究人员预计,在未来几年,所有主要芯片制造商都将改用8英寸晶圆。日本的10多家公司以及美国的IBM、英特尔、摩托罗拉和德州仪器正在准备转型。此时,迪克·奥雷里奥已经领导ASML的美国销售团队超过6个月。在摩托罗拉,他发现了客户对8英寸的步进光刻机有极大的兴趣,但他还没有产品可以提供。鉴于高昂的开发成本和较低的预测销售量,ASML甚至还没有开始研发8英寸的机器。在圣马特奥,奥雷里奥因为没有任何8英寸的机器可卖而向埃弗特·波拉克大声疾呼,ASML将为此后悔很多年。
在SEMICON West展会上与他人的交谈中,奥雷里奥得出结论:PAS 2500的销售量堪忧,ASML的形象仍然不佳。Dataquest将这家荷兰光刻公司排在第四位,在全球市场份额排名中位列倒数第二,市场份额仅为6%,次于尼康(53%)、佳能(18%)和GCA(10%)。如果ASML想要得到芯片制造商的重视,它将不得不提出一个替代方案。对波拉克来说,SEMICON West展会是一个警钟。奥雷里奥对荷兰的工程师没什么好话,他感觉他们已经与市场脱节了。波拉克打电话给范登布林克:“马丁,我们必须在2年内把PAS 5500准备好。”波拉克的时间期限是不现实的,ASML又回到了起点,面临着与1984年同样的挑战:在创纪录的时间内从零开始制造一台全新的机器。
由于需要处理客户关于PAS 2500的所有要求和投诉,ASML实际上没有时间开发新机器。
但是ASML别无选择,因此,范登布林克开始着手,以乔治在过去几个月里在纸上描绘的PAS 5500的蓝图为指导。范登布林克扮演架构师的角色,开始设计新一代机器。这是一项艰巨的任务,几乎没有任何人可以帮他。于是,他闭关了3个月,按照所有的要求设计出一台具有革命性意义的机器。
当范登布林克寻求帮助时,一些工程师施以援手。这将成为他们一生中难忘的经历,尽管他们当时没有意识到这一点。为了解决所有问题,他们选择了相对来说无人打扰的地点:街对面的Zwaga and Partners会计公司的会议室。在那里,他们卷起袖子,用了不到100天的时间创建了PAS 5500的架构。
显然,它将是一台乐高那样的机器:一台模块化的机器,其组件系统可以很容易地组装在一起。可以肯定的是,这种灵活性在装配过程中非常有用,如果服务技术人员能够快速关闭镜头、光源或其他模块,它将为晶圆厂节省大量资金。这台“乐高机器”还可以通过更换系统组件来升级系统,这意味着半导体制造商可以通过更换镜头来实现更高的分辨率,这样他们就不必购买一台全新的机器了。
起初,工程师要做的不仅仅是机器的物理设计,他们还必须选择特定的技术,然后再扩展物理设计。如果机器架构从一开始就不可靠,那么以后每个人都会遇到麻烦,并且问题将持续多年。
晶圆台精度是一个不确定因素。当时,ASML在其机器中使用带有直线电动机的H型晶圆台,但不清楚该机器还能在市场上存活多久。芯片制造商对对准精度的要求越来越高,没有人知道H型晶圆台能持续满足这些要求多久。
最大的问题是,他们是否应该尝试从现有的设计中找出更多可利用的东西。在20世纪80年代中期,Natlab曾想出过一个更精确的替代方案。着眼于未来,该实验室在步进光刻机研究中正在使用10英寸晶圆的定位台(芯片行业当时还没有达到8英寸的标准)。选择使用10英寸晶圆似乎无法提高精度。为了解决这个问题,Natlab的杰拉德·范恩格伦(Gerard van Engelen)想到了一种不易过时的长冲程、短冲程电机设计(参考附录12)。现在最大的问题是PAS 5500的架构师是否应该采纳它。
除了Natlab,ASML一开始还与CFT合作。CFT是飞利浦内部机械、机电一体化和电子工程师的乐园,他们的工作更贴近实际生产。Natlab的研究和CFT的开发多年来一直存在良性竞争。1984年在CFT,范登布林克遇到了扬·范艾伊克(Jan van Eijk),两个人一样地固执,对工程充满热情。
范艾伊克是一位脚踏实地的理想主义者,他学习了高精度工程,然后在巴基斯坦和斯里兰卡完成了他加入联合国教科文组织的服役工作。1984年,荷兰机械工程传奇人物维姆·范德霍克(Wim van der Hoek)请他来CFT工作,在CFT他遇到了范登布林克。在接下来的几年中,他们将共同完成一项神圣的使命——完善ASML的光刻机。在20世纪80年代和90年代的大部分时间里,ASML都是将其所有的系统开发和原型制作的工作外包给CFT和Natlab,包括晶圆台。对于PAS 5500,它需要更快、更精确,而且需要移动更长的距离才能跨过整个8英寸晶圆,这使得范恩格伦的实验性长冲程、短冲程电机成为可能,但范艾伊克认为,在熟悉的H型晶圆台的基础上开发仍然有很大的操作空间。范登布林克邀请两人在一次会议上各自阐述他们的观点。
问题是ASML是应该选择革新,还是应该像范艾伊克建议的那样逐步改善。如果选择逐步改善,机器很可能最终无法达到要求的套刻精度和分辨率。另一种选择是使用Natlab革命性的长冲程、短冲程发动机寻求突破。在这种情况下,他们在开发过程中会遇到许多未知的障碍。经验表明,在探索新事物的过程中总是有新的问题出现。如果出现这种情况,那么必定将浪费资金。如果最后真的出了问题,那么该项目进度将被耽误,且无法挽救。
首席架构师范登布林克还没有做出决定。他想在这两条路上分别试验6~9个月,这意味着CFT和Natlab都将创建一个功能模型。范登布林克希望这样可以让他迅速看到他们将遇到什么根本问题。范艾伊克和范恩格伦开始了他们的技术竞赛。
最后,试验证明值得信赖的旧H型晶圆台有足够的潜力定位8英寸的晶圆。因此,ASML选择了这条保险的路线。范登布林克现在还找到了一个机器更新换代的绝佳备选方案。
显而易见的是,PAS 5500也将使用由吉斯·布休斯在20世纪70年代开发的经由透镜对准的技术。在20世纪80年代后期,范艾伊克和范登布林克在这项技术上有了很大的改进(参考附录9)。范登布林克的机器所带来的问题不仅仅是技术问题,还有组织问题:他没有足够多的开发人员,克拉森特别需要人手。在ASML成立的第一年,这个让关键的电机启动并运行的人,目前领导PAS 5500的晶圆台研发工作,正在处理这个因不断增长的需求而导致的挑战。
范登布林克决定,PAS 5500将配置一个6自由度的晶圆台,在各个方向和角度都必须能以极高精度定位晶圆。除此以外,这也使得每次曝光时晶圆能够保持绝对水平,这对使光线正确聚焦光刻胶的薄层非常重要。克拉森和他的团队的任务是为这个6自由度晶圆台创建驱动和控制系统。
ASML已经向惠普提出了特别要求。这家美国公司将开发一种可以测量5自由度的干涉仪,以便实时跟踪所有晶圆台的运动,关键是确保在曝光期间,整个焦平面与晶圆上的光刻胶层重合。垂直对准1微米厚的光刻胶层,并在单侧22毫米的图像场上使其保持水平——就像将足球场那么大的面积垂直对齐到1毫米的高度。为此,Natlab开发了一个高度计,可以确定从镜头到晶圆的距离以及所有角落的偏差。蔡司则负责开发相关的光学元件。
克拉森已经把这个方案转化成了可行的设计。他确定了所有的细节后,敲响了范登布林克办公室的门然后告诉他需要多少人手。范登布林克得知克拉森需要50个工程师时大惊:“什么?不可能!这太荒唐了!”这位光刻机的总架构师有时确实是不客气的,但他的反应也暴露了他是多么敏锐地意识到公司急需技术人才。这几天他一直在思索从哪里可以获得足够的人力以及如何部署人员。现在,克拉森冲进来并要求带走ASML1/6的开发人员。
“除非你能给出充分的理由,否则你和范登布林克无法达成一致”,所以当晚克拉森坐下来详细写出了一切。第二天早上,他把文件拿给总架构师看,“我相信你知道很多,但你最好看看这个。”克拉森剖析了每一个细节。范登布林克发现了一个不能忽视的事实:克拉森真的需要50个人来制造新的晶圆台。
克拉森在一个组件上确实具有优势。数字技术的兴起对他有利,信息技术也大大提高了机器的精度、可预测性和可靠性。对于PAS 2500和更早的机器,ASML不得不完全依赖模拟控制系统,而这些系统从来就不是完全可预测的。
但现在,计算机的发展使得深度优化系统特性成为可能。在1991年切换到数字控制器后,ASML可以通过软件优化控制,而无须切换组件。从那个时候起,公司进入了一个极其稳定的研发阶段,这将有助于其为未来的市场地位奠定基础。
2000年,马丁·范登布林克拿着氟化钙晶体。
自创立以来,ASML一直在寻找机会开发和生产其组件系统。由于工程师和资金都相对短缺,外包仍然是首选。1989年年底,该公司有机会在一个欧洲共同体项目中开发晶圆装卸器。此系统模块是将晶圆移入机器的机器人单元,它把晶圆从盒子中取出来,并大致地对齐它们,然后用机械臂将它们放在晶圆台上。在复杂的PAS 5500项目中,这是一项相当具有挑战性的工作。
欧洲共同体慷慨的研发资助是极具吸引力的融资渠道,ASML抓住了这个机会。ASML在巴黎以南的小镇奥夫里找到了一个合作伙伴——Micro-Controle,一家只有60名员工的小型公司,专门使高精度系统自动化。这家公司的另一个优势是,其部分员工还曾就职于GCA,因此他们在半导体光刻方面拥有丰富的经验。
1989年年底,ASML与Micro-Controle签署了合作协议。一切似乎都已尘埃落定。这一切都通过合同、严格的标准和开发文件进行规范。Micro-Controle紧张而有序地开展工作,项目应该是不会出错的。因此,ASML只派了一个人盯着项目进展。事实证明,这还不够。
1990年秋季,ASML发现Micro-Controle无法按期为PAS 5500提供晶圆装卸器。埃弗特·波拉克和马丁·范登布林克决定催促这些法国人行动起来。他们乘坐周六的航班,经由杜塞尔多夫机场转机去巴黎,虽然开车去更快,但选周末的航班的目的是让Micro-Controle的管理人员知道情况的严重性。范登布林克和波拉克告诉他们,ASML将不得不找第二个货源,这最终导致1991年3月双方达成最后的停止合作协议。除了已结发票外,ASML还支付了400万法郎(70万美元)来终止协议。ASML获得了Micro-Controle所有的知识产权,MicroControle被允许继续使用这些知识产权,但不得用于生产与ASML产品存在竞争的产品中。
尽管已出局,Micro-Controle仍然抱有一种想法,即如果能够让晶圆装卸器正常工作,它仍然可以交付其产品。他们提出继续开发的意愿,并要求范登布林克和波拉克再给一次机会让他们报价。两位工程师没有异议,不久之后,MicroControle就发出了报价。
不过ASML还是转向了第二家供应商。这一次,公司选择与当地的公司合作:荷兰工程公司CCM和飞利浦机器厂。CCM这家小型机电一体化专业公司将开发一种晶圆装卸器,然后飞利浦机器厂将负责生产。
1991年1月,当第一位项目经理出现过度劳累后,范登布林克别无选择,只能把项目交给经验丰富的老将克拉森。克拉森正在努力使PAS 5500的晶圆台充分启动并运行,而现在他又接手了晶圆装卸器项目。
压力是巨大的。CCM直到ASML将第一台PAS 5500交付给IBM后才开始处理晶圆装卸器。在纽约东菲什基尔的IBM芯片厂,他们坚持使用MicroControle的晶圆装卸器原型,ASML、CCM和飞利浦已经对原型进行了极大的改进。这是IBM的PAS 5500最初每7分钟宕机一次的原因之一。
晶圆装卸器项目令人备感压力,这导致范登布林克和克拉森之间需要充分磨合。克拉森确实确保了一切顺利运行,这在一定程度上要归功于飞利浦机器厂派出了最优秀的员工参与这项工作。
1992年,克拉森接到了Micro-Controle的电话,这家公司想知道需要怎么做才可以保住ASML的订单。克拉森给了这家法国公司令人失望的消息。ASML没有回复Micro-Controle的报价,部分原因是价格太高。虽然ASML从未正式确认或发出过订单,但Micro-Controle已经投入了生产。ASML从Micro-Controle购买了一些可用的材料,但为时已晚。这家法国公司为晶圆装卸器投入巨资,几个月后就破产了。
IBM公司
IBM要求设备制造商为8英寸晶圆制造生产设备。ASML在美国的销售团队抓住了这个机会。
1988年,IBM宣布它将成为第一家在更大的晶圆上制造芯片的公司。这家计算机巨头将为纽约东菲什基尔的一家新工厂配备能够处理8英寸晶圆的机器。IBM呼吁整个光刻机行业开发合适的设备。在20世纪80年代末,IBM是世界上最大的芯片制造商之一,公司管理层认为,新技术对未来的几代大型机至关重要。从6英寸晶圆(碟子大小)到8英寸晶圆(早餐盘子大小)的切换有望显著降低成本。IBM时间太紧,他们不想浪费时间讨论标准化问题。IBM决定独自负担成本来支付业界第一套8英寸设备的研发费用。
这个选择充分展示了这家大公司的风格。这家计算机巨头最后将在这个项目上花费10亿美元。
也许IBM的地位让公司别无选择。大型机技术就是提高计算能力和存储能力的技术,如果你想成为最好的,就必须投资最好的芯片。IBM押注于这个领域,该公司的研发和IC生产技术十分突出。IBM规模如此之大,它虽然不销售芯片,但却是世界上最大的芯片制造商之一。
在芯片技术领域处于领先地位的公司,在计算能力和存储能力方面也处于领先地位,这意味着更强大的计算机、更高的竞争力和更高的利润。IBM正在全力以赴,整个公司都明白8英寸晶圆项目的重要性。失败不是一种选择,每个人都为名誉而战,这将创造或毁灭自己的职业生涯。
供应商也明白这一点,能够将其8英寸设备出售给IBM意味着公司将从芯片机制造商学校以优等生毕业,并吸引整个行业的注意力。无论发生什么,获胜者都可以期待后续可以向IBM交付更多的系列产品。ASML在美国的销售团队看到了机会,并接触了IBM。IBM对新一代的光刻机感兴趣吗?是的,IBM的芯片工程师很感兴趣,但他们向ASML的销售人员明确表示:别抱太大的希望。在IBM的全球光刻机供应商名单中,这家荷兰公司只排在第五位,换句话说,就是最后一名。说实话,ASML也许现在就该放弃。
争取IBM的订单是一个雄心勃勃的目标,但成功的把握不大。尼康和SVG是位于佛蒙特州伯灵顿的IBM芯片厂的主要供应商,该工厂与日本超级供应商的关系非常牢固,IBM也渴望维持现状。转向另一家供应商将耗费大量的时间和精力,因此IBM的生产人员对与其他光刻机制造商的实验合作不抱有信心。
但是,在东菲什基尔开展8英寸晶圆试生产的项目负责人没有任何历史包袱。IBM半导体研发中心主任约翰·凯利(John Kelly)负责这个8英寸晶圆试生产的项目,他向每家新的供应商展开怀抱。他从零开始,根据每家供应商的优点来评判他们。
ASML的美国销售团队开始向IBM展现魅力,但最终是ASML的技术为两家公司之间形成的密切甚至温暖的关系播下种子。
IBM半导体研发中心主任约翰·凯利访问了荷兰,当他到达时,他确信了ASML的技术优势。在CFT,他看到了新的H型晶圆台,但他也可以预测未来的技术——长冲程、短冲程的空气轴承晶圆台。至此,CFT和Natlab已经为这两个系统配备了镜头和双对准系统。
ASML能够提供的对准方式将是凯利做出最终选择的决定性因素。在那时,对准技术起着主要作用,因为准确套刻不同芯片图案并进行曝光非常困难。高套刻精度至关重要,这是凯利愿望清单上的头号功能。
当凯利亲眼看到ASML定位技术的情况时,他立即意识到这是IBM一直在寻找的技术。他认为ASML的方法最好,并且与竞争对手相比有实质性的飞跃。凯利表达了他对PAS 5500的初步支持。尽管他知道必须与IBM伯灵顿芯片厂的技术人员展开激烈的内部辩论,而且会为这一选择付出代价,因为他们希望继续选择尼康。
