光刻巨人ASML的創(chuàng)業(yè)史

阿呆和5歲兒子的對話：

阿呆：中國是不是什么都能造？

小呆呆：芯片造不出來，因為中國以前能買到造芯片的機器，以后外國人不賣給中國了。

中國最難買到，也是最難自己造出來的機器就是高端光刻機。目前，全世界只有荷蘭的ASML能夠造出最高端的EUV光刻機，單臺售價超過1億美金！

阿呆國慶在家看了一本書《光刻巨人》，給大家簡單說說光刻巨人成長史。

ASML 1984年成立，到1995年NASDAQ成功上市，歷經(jīng)了11年的創(chuàng)業(yè)歷程，在這11年中，燒了上億美金，資金短缺，研發(fā)難度巨大，全員長期瘋狂加班，一直處于瀕臨破產(chǎn)的邊緣。公司1984年從飛利浦分拆出來時，團(tuán)隊在飛利浦已經(jīng)經(jīng)歷了20年的光刻機研發(fā)，可以看出半導(dǎo)體設(shè)備創(chuàng)業(yè)的艱難。

1961年，荷蘭的國寶級科技公司飛利浦已經(jīng)傳到了二代，有23萬名員工和20億美元年收入。飛利浦有自己的物理研究院Natlab，類似于今天的微軟研究院，他們只招收最頂尖的研究人才。60年代是集成電路開始快速發(fā)展的時代，光刻機也應(yīng)運而生，1966年，擁有半導(dǎo)體業(yè)務(wù)的飛利浦讓研究院Natlab開始研發(fā)自己的光刻機。

第一步自然是從美國買了一臺開始破解，反向研究。很快，飛利浦造出了自己的光刻機，但是一直在研究院，有各種的問題，沒辦法商業(yè)化。

進(jìn)入70年代，美國集成電路產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，各種創(chuàng)業(yè)公司層出不窮，半導(dǎo)體設(shè)備公司也出現(xiàn)了很多，商業(yè)化的光刻機非常成功。有趣的是，即使到了80年代，人們還是認(rèn)為光的精度沒有那么高，所以光刻機的歷史使命到2000年就應(yīng)該結(jié)束，后面要被電子束成像技術(shù)取代。

1978年，飛利浦研究院Natlab把研發(fā)了12年的光刻機半成品轉(zhuǎn)移給了產(chǎn)品部門S&I，希望能夠商業(yè)化。此時，美國的GCA公司是光刻機的冠軍，收入從1978年的1200萬美元增長到1981年的1.1億美元，他們的步進(jìn)光刻機很成功。

飛利浦陸續(xù)在光刻機上投入了幾千萬美元，但是還沒產(chǎn)生收入，壓力很大，非常希望找一家公司接收光刻機業(yè)務(wù)或者合資。悲哀的是，誰都看不上這塊業(yè)務(wù)，連美國競爭對手都沒興趣。此時，荷蘭有一家NASDAQ上市的半導(dǎo)體設(shè)備公司ASM，也是今天香港上市的ASM Pacific的母公司，想要進(jìn)軍光刻機業(yè)務(wù)，補齊半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)品線，也想跟飛利浦合作。ASM是一家小公司，入不了飛利浦的法眼，ASM老板普拉多也是費盡周折才說服了飛利浦跟自己合作。于是，1983年，飛利浦和ASM合資成立了ASML，接收了飛利浦的光刻機業(yè)務(wù)，兩家公司股權(quán)對半分，公司于1984年正式獨立運營。

此時的ASML擁有飛利浦先進(jìn)的光刻機技術(shù)，曝光精度很高，套刻精度也很高，但是卻是一個有嚴(yán)重缺陷的半成品，缺少客戶使用，會帶來污染的油壓系統(tǒng)也需要花很多時間改為直線電機驅(qū)動，需要上億美元的巨額資金和三四年的研發(fā)周期。

不幸的是，1984年開始，全球陷入了經(jīng)濟(jì)衰退，半導(dǎo)體行業(yè)也遭遇了衰退周期，一直到1990年才開始恢復(fù)。經(jīng)濟(jì)直接影響政治，這5年也是全球政治翻天覆地發(fā)生巨變的時代。屋漏偏逢連夜雨，ASML的光刻機此時還是一個半成品，有很多的缺點。芯片工廠采購其他半導(dǎo)體設(shè)備，廠務(wù)就可以決策，但是采購光刻機需要公司執(zhí)行董事會集體決策，因為光刻機對工廠太重要了，讓客戶選用一家新公司的光刻機難度非常大。

ASML的首任CEO斯密特是一位研究等離子體物理的天文博士，后來轉(zhuǎn)去做了銷售，是一位精通銷售，又對前沿科技有敏銳洞察力和研究能力的科學(xué)家。此時，荷蘭公司都比較保守，管理僵化，效率低下，充滿內(nèi)部政治、官僚作風(fēng)，但是斯密特在很多美國公司工作過，喜歡開放和創(chuàng)新。

飛利浦的員工加入了ASML，成為最早期的技術(shù)團(tuán)隊，公司又不斷招聘年輕人加入。斯密特建立了產(chǎn)品化的運營體系，不再是松散的研究部門，而是有嚴(yán)格產(chǎn)品管理的公司。當(dāng)時的光刻機已經(jīng)很復(fù)雜了，一臺光刻機要上萬個零件，需要先進(jìn)的數(shù)字化管理系統(tǒng)。

斯密特是個銷售，所以他常年去美國跟客戶親自交流，了解第一線的需求，這是飛利浦做不到的。事實證明，要把光刻機賣給美國芯片公司太難了，客戶揭露了一個殘酷的事實：“等你賣了20臺光刻機之后，再來找我談。”

斯密特見證過電信業(yè)的技術(shù)變革，一家新進(jìn)入的廠商在成熟市場是沒有機會成功的，除非這家新廠商可以取得重大的技術(shù)突破。當(dāng)時，半導(dǎo)體行業(yè)從大規(guī)模集成電路LSI轉(zhuǎn)移到超大規(guī)模集成電路VLSI，需要小于1微米精度的光刻機。斯密特給公司制定了一個膽大包天的計劃，投入1億美元，制造出最先進(jìn)的VLSI光刻機。ASM、飛利浦、荷蘭政府、歐共體、銀行都不斷給ASML提供投資、補貼、貸款。可以看出，歐洲對于前沿科技的投入非常巨大。

在高科技行業(yè)，資本密集度日益提高，新一代設(shè)備的研發(fā)投資是上一代設(shè)備的10倍，為了使資本向密集型發(fā)展，需要一個大市場，要打入最大的客戶。斯密特認(rèn)為光刻機行業(yè)一定要進(jìn)入前三名，爭取第一名，才有機會獲勝，要投資1億美元，同時跑的比競爭對手都快。ASM和飛利浦不斷地為ASML持續(xù)投資輸血。

事實證明，不管是團(tuán)隊、CEO還是股東，都對形勢過于樂觀了。

當(dāng)時市場上有10家光刻機公司，競爭非常激烈，ASML市場占有率只能排到第10名。在全員大會上，斯密特告訴大家，ASML的目標(biāo)是1988年收入1.56億美元，每位員工年薪50萬美元，誰都沒想到，這個目標(biāo)晚了5年，1993年才實現(xiàn)。

80年代，是日本半導(dǎo)體崛起的時代，美國芯片公司的市場份額逐漸被日本企業(yè)搶奪。日立、NEC和東芝主導(dǎo)DRAM芯片市場。

因為蔡司的鏡頭有漂移問題，光刻機老大GCA最終走向末路，市場被日本公司佳能、尼康等占據(jù)。而尼康最早的光刻機，也幾乎和GCA長得一模一樣，從山寨起家，日本芯片公司甚至打開光刻機讓尼康學(xué)習(xí)美國光刻機內(nèi)部構(gòu)造。尼康盡管是山寨貨，但是服務(wù)要比美國人好。美國芯片客戶說，當(dāng)你從GCA買一臺光刻機，上面寫著“我們最好的機器，祝你好運?！睆哪峥蒂I光刻機，附帶了5名服務(wù)工程師的服務(wù)包。

尼康一開始是追隨GCA，但是后來借助于自研鏡頭的優(yōu)勢，超過了GCA，成為光刻機老大。半導(dǎo)體行業(yè)，只有成為“偏執(zhí)狂”才能生存。

ASML想打入的客戶AMD等公司提出了很多需求，同時要求在額定時間之間交付產(chǎn)品。ASML的團(tuán)隊不得不加班加點，幾乎沒有休息，力爭在要求時間交付光刻機產(chǎn)品，壓力更大的是，隨著與客戶的前期溝通，光刻機的功能需求也在動態(tài)修改，時間節(jié)點卻依然很緊。在百年企業(yè)飛利浦，員工到了下班時間，大都準(zhǔn)時回家，但是ASML的燈光經(jīng)久不熄。

阿呆也創(chuàng)過業(yè)，所以理解ASML當(dāng)時的艱難處境。作為一家創(chuàng)業(yè)公司，ASML幾乎遇到了小公司遇到的所有問題：

1. 需要各種定制的零件，但是供應(yīng)商看不上小客戶，不愿意花時間定制，或者定制的零件質(zhì)量很差。比如蔡司當(dāng)時的大客戶是相機公司，半導(dǎo)體鏡頭只是小小的可以隨時放棄的業(yè)務(wù)，所以蔡司提供的鏡頭質(zhì)量很差，生產(chǎn)速度也很慢。作為一家百年企業(yè)，蔡司也有歐洲大公司的通病，體制僵化，員工就是在養(yǎng)老。

2. 客戶的需求總是在變，還需要工程師能在最短的時間內(nèi)交付成熟的產(chǎn)品；

3. 產(chǎn)品做出來了，但是期望的訂單還是沒來，需要股東持續(xù)投資或者不斷融資。

ASML比較幸運，大股東飛利浦自己的芯片工廠按照250萬美元一臺的原價，持續(xù)購買光刻機，同時還給公司不斷投資。

80年代，在日本半導(dǎo)體公司的輝煌時代，Cypress、Linear、LSI、Maxim等新型的美國半導(dǎo)體公司崛起，他們代表了美國半導(dǎo)體的第三波浪潮，專注于利基市場，做小規(guī)模應(yīng)用型芯片，取得了成功。ASML的光刻機晶圓臺對準(zhǔn)系統(tǒng)很先進(jìn)，定位和對準(zhǔn)精度都很高，日本公司的優(yōu)點是鏡頭先進(jìn)。針對第三代美國半導(dǎo)體公司的ASIC芯片需求，ASML專門做了光刻機的定制。

1986年ASML終于造出了第一臺成熟的光刻機PAS 2500，員工靠晝夜不停地工作才完成了這個產(chǎn)品。但是，半導(dǎo)體處于衰退期，光刻機采購也逐年下降，1986年公司只交付了12臺光刻機，收入1100萬美元，大部分是飛利浦自己買的，公司已經(jīng)花掉了超過3000萬美元，母公司ASM和飛利浦也都情況慘淡，資金緊張，ASML內(nèi)部一片悲觀。

1987年，好幾家光刻機公司倒閉。為了更高的曝光精度，ASML一開始采用了先進(jìn)的i線鏡頭，但是遇到很多問題，而佳能用老的g線鏡頭進(jìn)行改進(jìn)，也能滿足客戶需求，西門子和東芝都采用了佳能光刻機。i線的核心問題是缺少匹配的光刻膠，最終，一個次要的因素——g線設(shè)備可以用舊的光刻膠，影響了芯片廠設(shè)備選擇，所以在技術(shù)轉(zhuǎn)型期間要格外小心這些客戶實際關(guān)注的因素。

ASML此時開始推行一個文化：鼓勵研發(fā)人員轉(zhuǎn)向運營、服務(wù)、銷售，這樣才能在公司內(nèi)有更高的薪水，讓客戶的需求能高效的反饋給研發(fā)團(tuán)隊。

1987年，ASML拿到了AMD 25臺PAS 2500的合同，但是公司已經(jīng)花掉了5000萬美元，依然困境重重。從1984年到1987年，半導(dǎo)體市場長時間衰退，也給了ASML機遇，如果市場增長，ASML沒有能力造出成熟產(chǎn)品，競爭對手會占據(jù)市場。后來，市場恢復(fù)增長之后，延遲的光刻機訂單給了做好準(zhǔn)備的ASML機會。

ASM因為半導(dǎo)體行業(yè)衰退的原因，嚴(yán)重虧損，所以讓ASM Pacific在香港上市，ASM 1988年退出了ASML。荷蘭很少有企業(yè)和投資機構(gòu)能看上光刻機這種高風(fēng)險的行業(yè)，也找不到其他公司來接手，所以ASM退出后，為了不變成飛利浦的全資子公司（全資子公司就不好拿歐洲的補貼了），飛利浦找了荷蘭的NMB銀行作為股東取代ASM。

1987年臺積電成立，飛利浦有27.5%股份，給了臺積電很多培訓(xùn)，臺積電轉(zhuǎn)移了飛利浦的芯片生產(chǎn)技術(shù)，所以也自然要選擇一樣的設(shè)備，1988年從ASML購買光刻機。不幸的是，臺積電剛建完廠就遇到了火災(zāi)，不得不多買了17臺ASML光刻機，臺積電的保險公司成了1989年ASML最大客戶，幫助ASML在1989年扭虧為盈，利潤超過700萬美元?？吹贸鰜?，臺積電也是命途多舛，一開始就遇到這么個飛來橫禍。

更大的挑戰(zhàn)也開始了，ASML要投入更多的資金開發(fā)下一代光刻機PAS 5500. ASML靠著飛利浦的芯片訂單，搭上了i線鏡頭的班車，吸取了g線鏡頭時代的教訓(xùn)，在下一代光刻機繼續(xù)采用i線鏡頭。但是佳能和尼康犯了策略錯誤，跳過i線鏡頭，直接進(jìn)入DUV（深紫外線）鏡頭，DUV非常復(fù)雜，產(chǎn)品非常不可靠，同時缺少光刻膠，日本光刻機公司又不得不回到i線鏡頭，所以后來落后于ASML。

ASML的空氣軸承晶圓臺非常先進(jìn)，另外對準(zhǔn)方式是看家絕活。那時候，對準(zhǔn)技術(shù)非常關(guān)鍵，因為準(zhǔn)確套刻不同芯片圖案并進(jìn)行曝光非常困難，套刻精度至關(guān)重要。

在跟大客戶IBM交流后，ASML的員工不得不在兩年內(nèi)完成PAS 5500研發(fā)，從零開始，也獲得了歐共體和荷蘭政府幾千萬美元的補貼和貸款。新產(chǎn)品最大的挑戰(zhàn)是蔡司鏡頭問題，GCA就是被蔡司的鏡頭拖垮的，為了避免鏡頭出問題，讓蔡司足夠重視，ASML也給蔡司提供了2000萬美元資金，兩家成立合資公司，深度綁定。鏡頭搞定之后，從此，ASML一飛沖天。

1991年ASML繼續(xù)虧損，收入7700萬美元，虧損500萬美元。1992年，飛利浦不得不繼續(xù)投入2100萬美元資金到ASML。當(dāng)時飛利浦自己也是處境艱難，剝離了半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，成為今天的NXP。創(chuàng)業(yè)8年了，還要繼續(xù)燒錢，可見半導(dǎo)體設(shè)備創(chuàng)業(yè)之艱難，其他創(chuàng)新型的高科技公司也是如此，在中國科技創(chuàng)業(yè)大潮開啟的時代，中國的投資人要對高科技創(chuàng)業(yè)充滿耐心才行。

不過，半導(dǎo)體行業(yè)快速復(fù)蘇，1992年，ASML收入增長到1.19億美元，1993年，訂單量和交貨量快速增長，PAS 5500成了一款暢銷的光刻機。1993年，盈利1100萬美元。ASML的光刻機生產(chǎn)效率高、停機時間短，盡管賣得貴，但是能幫客戶提升產(chǎn)能，降低成本，所以重視成本的三星、海力士也成為了大客戶。

1994年，ASML利潤超過2000萬美元，1995年NASDAQ上市，市值超過5億美元。

光刻機的投入越來越大，佳能和尼康都退出了EUV光刻機研發(fā)，最后，只剩下了ASML坐享最后的紅利，如今，市值1500億美元，成為光刻巨人！

責(zé)任編輯：haq