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?yàn)橹袊郧澳苜I到造芯片的機(jī)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(jī)器就是高端光刻機(jī)。目前,全世界只有荷蘭的ASML能夠造出最高端的EUV光刻機(jī),單臺(tái)售價(jià)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(shí),團(tuán)隊(duì)在飛利浦已經(jīng)經(jīng)歷了20年的光刻機(jī)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(jí)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(shí)代,光刻機(jī)也應(yīng)運(yùn)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(jī)。
第一步自然是從美國買了一臺(tái)開始破解,反向研究。很快,飛利浦造出了自己的光刻機(jī),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(jī)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(jī)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(jī)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(shí),美國的GCA公司是光刻機(jī)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(jī)很成功。
飛利浦陸續(xù)在光刻機(jī)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(jī)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(shí),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(jī)業(yè)務(wù),補(bǔ)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(fèi)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(jī)業(yè)務(wù),兩家公司股權(quán)對半分,公司于1984年正式獨(dú)立運(yùn)營。
此時(shí)的ASML擁有飛利浦先進(jìn)的光刻機(jī)技術(shù),曝光精度很高,套刻精度也很高,但是卻是一個(gè)有嚴(yán)重缺陷的半成品,缺少客戶使用,會(huì)帶來污染的油壓系統(tǒng)也需要花很多時(shí)間改為直線電機(jī)驅(qū)動(dòng),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(shí)代。屋漏偏逢連夜雨,ASML的光刻機(jī)此時(shí)還是一個(gè)半成品,有很多的缺點(diǎn)。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(jī)需要公司執(zhí)行董事會(huì)集體決策,因?yàn)楣饪虣C(jī)對工廠太重要了,讓客戶選用一家新公司的光刻機(jī)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(shí),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(duì),公司又不斷招聘年輕人加入。斯密特建立了產(chǎn)品化的運(yùn)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(shí)的光刻機(jī)已經(jīng)很復(fù)雜了,一臺(tái)光刻機(jī)要上萬個(gè)零件,需要先進(jìn)的數(shù)字化管理系統(tǒng)。
斯密特是個(gè)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(shí)證明,要把光刻機(jī)賣給美國芯片公司太難了,客戶揭露了一個(gè)殘酷的事實(shí):“等你賣了20臺(tái)光刻機(jī)之后,再來找我談?!?/p>
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(jī)會(huì)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(shí),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(jī)。斯密特給公司制定了一個(gè)膽大包天的計(jì)劃,投入1億美元,制造出最先進(jìn)的VLSI光刻機(jī)。ASM、飛利浦、荷蘭政府、歐共體、銀行都不斷給ASML提供投資、補(bǔ)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(gè)大市場,要打入最大的客戶。斯密特認(rèn)為光刻機(jī)行業(yè)一定要進(jìn)入前三名,爭取第一名,才有機(jī)會(huì)獲勝,要投資1億美元,同時(shí)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(shí)證明,不管是團(tuán)隊(duì)、CEO還是股東,都對形勢過于樂觀了。
當(dāng)時(shí)市場上有10家光刻機(jī)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(huì)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(gè)目標(biāo)晚了5年,1993年才實(shí)現(xiàn)。
80年代,是日本半導(dǎo)體崛起的時(shí)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?yàn)椴趟镜溺R頭有漂移問題,光刻機(jī)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(jī),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(jī)讓尼康學(xué)習(xí)美國光刻機(jī)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(tái)光刻機(jī),上面寫著“我們最好的機(jī)器,祝你好運(yùn)?!睆哪峥蒂I光刻機(jī),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(jī)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(shí)要求在額定時(shí)間之間交付產(chǎn)品。ASML的團(tuán)隊(duì)不得不加班加點(diǎn),幾乎沒有休息,力爭在要求時(shí)間交付光刻機(jī)產(chǎn)品,壓力更大的是,隨著與客戶的前期溝通,光刻機(jī)的功能需求也在動(dòng)態(tài)修改,時(shí)間節(jié)點(diǎn)卻依然很緊。在百年企業(yè)飛利浦,員工到了下班時(shí)間,大都準(zhǔn)時(shí)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(shí)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(shí)間定制,或者定制的零件質(zhì)量很差。比如蔡司當(dāng)時(shí)的大客戶是相機(jī)公司,半導(dǎo)體鏡頭只是小小的可以隨時(shí)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(shí)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(yùn),大股東飛利浦自己的芯片工廠按照250萬美元一臺(tái)的原價(jià),持續(xù)購買光刻機(jī),同時(shí)還給公司不斷投資。
80年代,在日本半導(dǎo)體公司的輝煌時(shí)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(jī)晶圓臺(tái)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(diǎn)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(jī)的定制。
1986年ASML終于造出了第一臺(tái)成熟的光刻機(jī)PAS 2500,員工靠晝夜不停地工作才完成了這個(gè)產(chǎn)品。但是,半導(dǎo)體處于衰退期,光刻機(jī)采購也逐年下降,1986年公司只交付了12臺(tái)光刻機(jī),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(jī)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(jī)。i線的核心問題是缺少匹配的光刻膠,最終,一個(gè)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(shí)際關(guān)注的因素。
ASML此時(shí)開始推行一個(gè)文化:鼓勵(lì)研發(fā)人員轉(zhuǎn)向運(yùn)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(duì)。
1987年,ASML拿到了AMD 25臺(tái)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(shí)間衰退,也給了ASML機(jī)遇,如果市場增長,ASML沒有能力造出成熟產(chǎn)品,競爭對手會(huì)占據(jù)市場。后來,市場恢復(fù)增長之后,延遲的光刻機(jī)訂單給了做好準(zhǔn)備的ASML機(jī)會(huì)。
ASM因?yàn)榘雽?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(jī)構(gòu)能看上光刻機(jī)這種高風(fēng)險(xiǎn)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(bǔ)貼了),飛利浦找了荷蘭的NMB銀行作為股東取代ASM。
1987年臺(tái)積電成立,飛利浦有27.5%股份,給了臺(tái)積電很多培訓(xùn),臺(tái)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(jī)。不幸的是,臺(tái)積電剛建完廠就遇到了火災(zāi),不得不多買了17臺(tái)ASML光刻機(jī),臺(tái)積電的保險(xiǎn)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(tái)積電也是命途多舛,一開始就遇到這么個(gè)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(jī)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(shí)代的教訓(xùn),在下一代光刻機(jī)繼續(xù)采用i線鏡頭。但是佳能和尼康犯了策略錯(cuò)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(shí)缺少光刻膠,日本光刻機(jī)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(tái)非常先進(jìn),另外對準(zhǔn)方式是看家絕活。那時(shí)候,對準(zhǔn)技術(shù)非常關(guān)鍵,因?yàn)闇?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(bǔ)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(shí)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(shí)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(jī)。1993年,盈利1100萬美元。ASML的光刻機(jī)生產(chǎn)效率高、停機(jī)時(shí)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(jī)的投入越來越大,佳能和尼康都退出了EUV光刻機(jī)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
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