ASML的創業故事:光刻巨頭的成長之路
PAS 2000 的整合團隊
S&I 接手這個專案後,Troost 等人很快就意識到,外部客戶的參與對於驗證技術是不可或缺的。他們無力製造僅供飛利浦內部使用的PAS 2000。如果他們想製造自己的光刻系統,就必須與多個客戶密切合作,將其商業化。
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產業政策、投資者和企業家
從1970 年代末期開始,在歐盟委員會的指導下,西歐各國政府重塑了產業政策。他們專注於創新和協作,瞄準新興產業,特別是快速發展的半導體產業和微電子產業。這些政策是促進經濟活動的新手段,如果可能的話,可以重振陷入困境的企業集團,其中許多企業(包括飛利浦)已經開始分崩離析。
應委員會的要求,飛利浦和其他企業向各自政府表達了這些產業的重要性。從歐洲最大的電子公司收到此消息後,荷蘭政府對這個主題有了進一步的理解,並為他們的後續行動提供了基礎。
不斷上升的成本、全球競爭和技術進步迫使大型企業剝離非核心業務並重新調整業務重點。對飛利浦來說,其中一項活動就是他們的晶圓步進機。同時,新興的創投公司和創業驅動的新創公司和規模化企業為工業成長提供了新的典範。
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取得進步的壓力
1982 年初,飛利浦的光刻產品雄心面臨重大挑戰。他們需要更多的工程資源。儘管他們找到了評估工具的外部客戶IBM,但能否在1982 年夏天及時交付仍有很大的不確定性。飛利浦研究中心的工程師立即伸出援手。 S&I 高層經常造訪海牙和布魯塞爾,尋求荷蘭政府和歐盟委員會的額外資金。
在時間、資金和荷蘭經濟部的壓力下,飛利浦S&I 開始為其晶圓步進機尋找合作夥伴。這引致了與Cobilt(一家製造掩模對準器和軌道的公司)的初步討論,隨後與光刻市場領導者Perkin Elmer 進行了討論。
同時,荷蘭經濟事務部、飛利浦和一家成長中的荷蘭公司ASM International(或簡稱ASM)之間展開了三方對話。在歐盟委員會新穎的微電子計畫ESPRIT 的背景下,晶片公司對它們對美國設備的依賴表示了擔憂。為了滿足產業需求,該部和Arthur Del Prado 本人提出將ASM 作為潛在的解決方案。
身為ASM 的創辦人兼首席執行官,Del Prado 體現了新興且流行的創業精神。他是半導體設備領域的先驅,於1958 年首次將矽谷引入歐洲。隨後,他於1981 年在納斯達克首次公開募股,引起了轟動,這對荷蘭公司來說尚屬首次。 Del Prado的遠見和毅力透過展示高科技行業創業企業的變革潛力,推動他的公司聲名鵲起。
這位企業家對飛利浦很感興趣。他意識到大公司越來越多地透過剝離創新來降低成本。這使得他們受人尊敬的研究實驗室成為事實上的「孵化器」。正如他在1982 年2 月所說:「我非常懷疑是否要認真努力地與光刻領域的競爭對手接觸,這麼晚了,與該領域的大公司合作……除非這種情況與像飛利浦這樣的大公司一起發生…」儘管如此,Del Prado 還是對飛利浦高層在創新方面合作的意願表示懷疑。
幾個月後,1982 年10 月7 日,Del Prado 了解到PAS 2000 專案。他認為與飛利浦合作可能是他進入利潤豐厚且享有盛譽的光刻市場的門票。此後不久,這位企業家表達了ASM 的合作興趣。該部贊同Del Prado 的觀點,指出這種夥伴關係對荷蘭的潛在戰略利益。這種夥伴關係可能會推動荷蘭在微電子領域的能力。
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尋求夥伴關係
然而,飛利浦認為ASM 的地位太低,因此青睞Perkin Elmer。儘管Del Prado具有企業家精神並取得了成功,但飛利浦高層仍將ASM 視為暴發戶。 Perkin Elmer 是一家多元化的大型公司,擁有龐大的光刻工具安裝基礎,被認為是更強大的合作夥伴。
興趣是相互的。到20 世紀80 年代初,晶圓步進機比Perkin Elmer 的Micraligns 能夠以可接受的生產率對最小特徵尺寸提供更多控制。在競爭加劇的情況下,這家美國公司尋求迅速鞏固其市場地位。
Perkin Elmer 正在考慮與Philips S&I 或位於列支敦士登的新創公司Censor 合作。他們更喜歡飛利浦,理由是該公司的資源和PAS 2000 的先進性。在擬議的合資企業中,Perkin Elmer 將發揮主導作用,負責銷售和服務。飛利浦將貢獻技術和製造能力。
然而,飛利浦猶豫是否授予其內部資源的存取權限,例如處於從屬地位的飛利浦研究中心。這種猶豫使談判時間過長,最後Perkin Elmer 與Censor合作。
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工程緊迫性
到1983 年,Philips S&I 的晶圓步進機團隊由大約50 名工程師組成,面臨不確定性。他們將需要約1.2 億荷蘭盾(以當前定價水準計算約為2.45 億歐元)來升級、生產和銷售該機器。儘管Troost 竭盡全力、堅持不懈地努力,包括探索與瓦里安和松下的合作夥伴關係,但晶圓步進機小組還是來不及了。緊迫性顯而易見。
受到有關ASM 業績的積極消息的鼓舞,S&I 技術總監Georg de Kruyff 決定於1983 年春天恢復與Arthur del Prado 的討論。在沒有什麼可失去的情況下,他和一些同事參觀了ASM 位於荷蘭比爾托芬的總部。 Del Prado非常渴望飛利浦的技術和合作夥伴關係,雙方很快就達成協議。
將光刻系統添加到其產品組合中將使ASM 幾乎成為半導體設備的一站式商店。這筆巨額投資幾乎相當於ASM 1982 年的全部收入。然而,飛利浦高層並不知道,Del Prado正準備在1983 年秋天之前在納斯達克上市更多的ASM 股票,資金不會成為問題。
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ASML的開始
1983 年9 月5 日,飛利浦和ASM 宣布了組成合資企業的意向。在接下來的幾個月裡,他們完善了合作關係的細節。考慮了經濟部或其投資工具的股份。就進入飛利浦研究中心進行了談判。指定了實物和現金捐贈。起草了投資回報計劃。一位雄心勃勃、富有遠見的新總經理Gjalt Smit 上任。
重要的是,現有的50 名飛利浦S&I 員工獲得了頗具吸引力的僱用條款。但由於他們已經在飛利浦工作了一輩子,他們認為合資企業是飛利浦資產剝離的一種形式。人們不願意對一家沒有市場准入且關鍵技術必須重新設計的新創公司抱持信心。儘管如此,該小組仍有47 人簽約。
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飛利浦與ASML簽署合資公司
1984 年4 月1 日,ASM Lithography 開始營運。它最初位於飛利浦S&I 位於埃因霍溫的Strijp TQ 大樓。這家新穎的公司注入了新的資源和競爭性的方法,重振了飛利浦進軍微影市場的努力。
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ASML 在埃因霍溫的第一個辦事處
ASM Lithography飛出了起跑器(ASM Lithography flew out of the starting blocks)。該合資企業得到了補充資源、相對高度的自主權、飛利浦最先進的工程實踐以及鼓舞人心的技術和商業挑戰等綜合因素的推動。它迅速增加了更多的員工,新員工的熱情很快就蔓延到原來的晶圓步進團隊。
起草了商業計劃來升級PAS 2000 的最大缺點:其液壓晶圓台( hydraulic wafer stage)。儘管Troost 不喜歡在半導體潔淨室中使用以石油為基礎的技術,但他早在1980 年就選擇了成熟的技術,而不是更具創新性的電氣階段。即使在當時,很明顯PAS 最終需要進行現代化改造。現在是時候讓現代化早日成為現實了。
這家新創企業的規模很快就超出了其設施。透過增加一些不舒服的棚屋,這個問題暫時得到了解決。 Veldhoven 被選為永久總部所在地。一座地標建築凸顯了新公司的形象和承諾。
從一開始,ASML 就被視為創新驅動型企業家精神的體現,並有望確保荷蘭未來的經濟能力。年輕的企業帶著衝動和熱忱,踏上了充滿不確定性卻又充滿希望的未來。
搬遷到Veldhoven 可能是這個故事的結束,但對ASML 來說這只是一個開始。早期在飛利浦外棚的日子為ASML 成長為我們今天所知的公司奠定了基礎。團隊富有創造力和決心,追求技術創新,突破可能的極限。
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起步卑微
基於20 世紀70 年代初以來的研發工作,同年我們推出了第一個系統:PAS 2000 步進機。
我們發展迅速,飛利浦和ASMI 擴大了投資,幫助ASML 取得成功。 1985 年,我們帶著100 名員工搬進了位於Veldhoven 新建的辦公室和工廠,距離飛利浦研究實驗室僅幾公里。 1986 年,我們將PAS 2500 步進機推向市場,採用新的對準技術,這將成為我們機器未來許多創新的基礎。同年,我們與鏡片製造商卡爾蔡司建立了現有的合作關係。
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ASML 在Veldhoven 的第一座建築
到了1988年,飛利浦在台灣建立了合資工廠後,我們開始進軍亞洲市場。在美國,我們的員工人數從幾名增加到84 名,分佈在五個辦公地點。但在市場競爭激烈、供應商眾多的情況下,這家來自荷蘭的名不見經傳的小公司卻無法突圍。
ASML的客戶很少,無法自立。更糟的是,股東ASMI無法維持高水準的投資,回報甚微,決定退出,而全球電子產業情勢每況愈下,飛利浦宣布了大規模的成本削減計畫。
我們這家年輕的、吞噬現金的光刻公司的生死存亡懸而未決。出於對正在進行的研發的堅定信念和迫切需要資金的指導,ASML 高層聯繫了飛利浦董事會成員Henk Bodt,後者說服了他的同事伸出了最後的援助之手。
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從伸出援助之手到首次公開募股
這筆投資得到了很好的利用。年內,我們推出了突破性平台PAS 5500。 PAS 5500 憑藉其領先業界的生產力和分辨率,吸引了ASML 實現盈利所需的關鍵客戶。這是走向成熟的第一步。
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PAS 5500 平台的早期廣告
PAS 5500 是ASML 成名的平台。在推出之前,ASML 在光刻市場上排名第三,落後於巨人尼康和佳能。但PAS 5500平台的成功很快就讓ASML上升到了第二位,並為其成長為全球光刻機領導者奠定了基礎。
PAS 5500 源自飛利浦研究人員在1970 年代發起的一系列系統。平台的名稱本身就體現了它的傳統以及我們與飛利浦的長期合作關係:飛利浦自動步進器(PAS)。
Ted Shafer 是ASML 的長期員工,現任成熟產品銷售經理,他的整個職業生涯都與這個突破性平台密切相關。
「我在PAS 5500 推出的同一年加入了ASML,即1991 年,」Ted 回憶道。 「我的第一份工作是擔任應用工程師,負責將有史以來第一批PAS 5500 運送到位於美國菲什基爾的IBM。我的職責是優化系統性能並幫助客戶工廠的新型系統達到生產級成熟度。”
第一款PAS 5500 系統以及Ted 對其優化的努力促使IBM 推出了System/390 系列,用他們的話來說,該系列在當時是「IBM 有史以來提供的最強大的電腦」。
憑藉這些領先產品,ASML在1995年成為了一家完全獨立的上市公司,在阿姆斯特丹和紐約證券交易所上市。飛利浦在首次公開募股中出售了一半的股份,並在接下來的幾年中出售了剩餘的股份。首次公開募股帶來了進一步推動我們成長的資金,我們擴大了位於Veldhoven De Run 的研發和生產設施,後來成為我們的新總部。
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TWINSCAN 和浸沒式技術鋪平了道路
2001年,我們推出了TWINSCAN系統及其革命性的雙階段技術。這些系統在測量和對準下一個晶圓的同時曝光另一個晶圓,從而最大限度地提高系統的生產率和準確性,從而提高客戶的所有權價值。
同年,我們完成了對Silicon Valley Group 的收購,進一步增強ASML在半導體技術進步方面的能力。 TWINSCAN AT:1150i 作為第一台浸入式機器於2003 年首次亮相,隨後是TWINSCAN XT:1250i、XT:1400i,並於2006 年推出第一台批量生產的浸入式機器XT:1700i。
2007 年,我們推出了數值孔徑為1.35 的TWINSCAN XT:1900i 浸入式系統,這是業界最高規格的產品。借助這項新技術,我們使客戶能夠透過透鏡和晶圓之間的水層投射光線來生產更小的晶片特徵。
2007 年晚些時候,我們收購了BRION,這是一家領先的半導體設計和製造優化解決方案提供商。這是我們「整體光刻」策略的開始。我們將光刻系統的知識與優化光刻之前、期間和之後晶片製造製程的技能相結合。我們整體光刻戰略早期階段的另一個關鍵產品是YieldStar,這是我們的計量系統,可在晶片製造過程中提供即時測量和校正。第一個YieldStar (250D) 於2008 年交付給客戶。
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用EUV再次改變時代
2010年,我們向亞洲晶片製造商的研究機構運送了第一台極紫外線(EUV) 微影工具原型(TWINSCAN NXE:3100),標誌著光刻新時代的開始。 EUV 光刻使用較短波長的光來製造更小的晶片特徵,從而產生更快、更強大的晶片。
2013年,我們收購了位於聖地牙哥的光刻光源製造商Cymer,以加速EUV的發展。同年,我們推出了第二代EUV 系統(NXE:3300),隨後在2015 年推出了第三代EUV 系統(NXE:3350)。 EUV 微影技術在2016 年迎來了轉機,當時客戶開始訂購我們的第一個生產就緒系統NXE:3400 。在此期間,我們不斷提高浸沒式光刻系統的性能,晶片行業的主力NXT1970Ci和NXT1980Di被安裝在世界各地的客戶工廠中。
2016 年,我們收購了領先的電子束計量工具供應商Hermes Microvision (HMI) ,擴大了我們的整體光刻產品組合。在我們的共同努力下,電子束圖形保真度計量系統(ePfm5) 於2017 年首次出貨。
繼2018年總部位於荷蘭代爾夫特的高科技公司Mapper清算後,ASML同意收購該公司的智慧財產權資產。
2020 年初,EUV 進入大量生產,我們慶祝了第100 台EUV 系統出貨。但2020 年的重要意義還在於另一個原因:新冠肺炎(COVID-19) 大流行。我們遍布世界各地的團隊透過創新新方式遠端支持客戶、利用其專業知識應對大流行病以及伸出援手支持當地社區,證明了他們的適應能力和即興發揮的能力。
2020年11月,完成了對Berliner Glas集團的收購,我們正式歡迎Berliner Glas團隊加入ASML大家庭。該集團的技術玻璃部門於2021 年4 月剝離給Glas Trösch 集團。
2023 年,我們推出了第一套新一代EUV 系統,其數值孔徑高達0.55(稱為「高數值孔徑」)。該平台稱為EXE,具有新穎的光學設計和明顯更快的平台。
展望未來,ASML也將繼續創造奇蹟。
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