《光刻巨人:ASML崛起之路》是一篇描写荷兰公司ASML如何在光刻技术领域崭露头角的文章。通过不懈努力和创新,ASML逐渐成为全球领先的半导体设备制造商。文章着重强调了ASML在技术研发和市场开拓方面所取得的巨大成功,为读者展示了一条成功的企业崛起之路。
《光刻巨人:ASML崛起之路》读后感(篇一)
1 行业周期性的波动。周期性的波动对敢于逆势投资的企业是一个超越对手的机会,但需要极大的勇气。 2 技术更新换代。新技术的出现是新进入者的好机会,因为其他企业在旧技术上累积的优势被大大削弱了。 3 和客户紧密合作的意义。不仅是加强售后服务,通过对已售出产品的维护获取创新的方向。而且让客户参与研发,将他们的需求在研发阶段就考虑进去。在光刻行业,甚至是客户直接为ASML的研发提供融资。 4 光刻机和面板行业都需要大规模投资,尤其是后进入者。股东们很难承受长时间的亏损和大规模的投入,因此找到一条融资的道路至关重要。ASML和京东方都接受过政府的资助,也从客户那里进行融资。
《光刻巨人:ASML崛起之路》读后感(篇二)
本书主要讲述了光刻巨人阿斯麦(ASML)的发展史:阿斯麦的光刻技术来源于荷兰科技巨头飞利浦公司,后经飞利浦董事会决定将该业务剥离出去,所以飞利浦和ASM在1984年4月1日合资成立了一家光刻机公司ASML。 阿斯麦的创业过程非常艰辛,CEO斯密特也是一路坎坷,目标先是定为行业第一,战略则定位为只做组装和产品设计不生产任何部件,后不断推出新机器。但光刻机是个“吞金兽”,所以公司要通过银行贷款、融资租赁和政府贷款补贴等手段不断融资。至于营销手段,则是采用本土化的方式,参加展会紧挨巨头旁边。 到后来发展成巨头,则主要依赖于三方面的突破:一是技术创新突破,研发出更先进的机器;二是营销创新突破,提出“不赚钱不付款”和“拥有价值”的概念;三是更多的产业协作,跟各大行业优秀企业合作。
《光刻巨人:ASML崛起之路》读后感(篇三)
很难想象,ASML竟然是以这样的姿势,自1960年代始,在光刻机行业暗黑的隧道里,跌跌撞撞、趔趄挣扎了近20年,最终坚持到迎来黎明前微弱的曙光。
这是2022年最打动我的阅读体验。这本书的每一章节,都令我感觉,ASML已走入死局,断无回天之力,下一篇就会死掉吧。
但他们固执,他们较真,他们坚定,他们乐观。他们以战略家的眼光、工程师的思维、销售员的秉性,系统性地解决面对的一切困难和问题,科技研发、产品布局、工程生产、市场营销、政府关系、商业融资、企业文化、产业链整合,等等等等。
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。
一家伟大公司的长成,其必要但不充分条件,不仅是一片土壤,更是一个生态系统呀。
《光刻巨人:ASML崛起之路》读后感(篇四)
84-96,21世纪之后就没写了,这可能还能写本书。 作者的资料来源都是一手的,采访的相关人员,比从文章拼凑有诚意多了。 但是作者写的一些人物,比如大吼大叫,花钱大手大脚,很多具体的描写读后仍然感觉人物很陌生,就是陌生的名字。 终于从晶圆代工读到了光刻机。 大部分篇幅都是光刻巨人小不点的故事,这小不点因为各种命定或随便的机缘活了下来,长大了。 这本书让我对飞利浦的了解多了一些,当时读芯片战争,觉得飞利浦真是眼光越来越不好了,错过很多机会。但是这本书里,飞利浦在关键时刻给ASML输了很多血,而它本身也是困难时期。 asml的两个母公司都非常可惜,没有坚持到最丰厚的身价时。 里面的人物非常多,外国人又长,特罗斯特,维特科克,傻傻分不清,那些大长名字读顺真不易。 数不清的关键人物接踵而来,他们有的为热爱坚持,有的为纯粹的职责坚持,有的不计得失,有的奉献很多最后黯然离场。他们制造了光刻机器,塑造了ASML的精神,一群要打破传统,挑战不可能的人,在困难时自信,在迷茫时迎来转机。
这样的人有很多,最终留名的就是成功的人。
蔡司这个光学配件供应商,至关重要,决定了光刻机厂家的生死存亡,GCA这个倒霉蛋被它坑了,ASML因为自己的坚持挽救了自己岌岌可危的小命。估计蔡司关于光学配件的历史也能出本书了,曾经的质量问题是一个大黑点。
最开始的章节有一点专业术语,后面的就容易一些了。时间线可以自己先捋一捋,要不容易晕。
《光刻巨人:ASML崛起之路》读后感(篇五)
1.芯片行业现状:
1.1目前地球上只有一家公司可以生产极紫外光刻机,荷兰的阿斯麦公司ASML。
一台售价1.2亿欧元,和一架波音737价格相当。
而且并不是你想买就能买到。
1.2 我国花在进口芯片上的钱是进口石油的两倍多,成为消耗外汇储备的最多的项目。
1.3 由于阿斯麦前三大股东是美国,并且极紫外光刻机核心技术由美国提供,导致我国无法购买到极紫外光刻机,且美国在断供芯片,将导致我国没有高端芯片可用。
2. 阿斯麦公司
1984年与飞利浦合资成立。
鼓舞士气,解决资金,从蔡司得到光学镜片,实现量产。从而成为全球第三大光刻机公司。
与台积电合作研制出“侵入式”光刻板,一举成为全球第二。
在英特尔组织下,美国举全国之力研发极紫外光刻机,解决完所有理论难题。最终将技术转让给阿斯麦。阿斯麦从此成为全球唯一一家高端光刻机生产商。佳能尼康只能生产中低端光刻机,无法再与阿斯麦竞争。
《光刻巨人:ASML崛起之路》读后感(篇六)
ASML是飞利浦和ASM一起出资的合资企业,它是飞利浦急于摆脱这个不被看好的业务,而能和ASM一起合资,也是迫于形势,A SM一直想抱飞利浦的大腿,这个刚成立不久的公司虽然在它的半导体业务上接连取得了不错的成绩,但是本身的业务体量之小还不足以得到飞利浦的重视,其首席执行官普拉多也是极力想得到飞利浦的青睐,于是在飞利浦与其他公司商谈无果不情愿的与ASM出资成立,不过飞利浦的对ASM的轻视也是有原因,光刻机的研发要投入大量的资金,在没有取得外界的合同之前,它的研发业务是非常冒险的,对于这个需要千万研发资金的投入来讲,ASM的营业收入根本不值一提。事实上随后ASM的暗淡撤资退出也很好的说明了这一点,在母公司亏损越来越多的时候,ASM撤资离场,本来出资是看好芯片设备在国际市场上的巨大潜力,奈何合资以后的市场萎靡不振,设备又没被大公司所看重,ASML的业务一直处于亏损,也只是在1989年台积电的一场火让这一年的设备订购量增加,才有了微弱的盈利,但本身却还背负着飞利浦和银行的贷款,公司还需要更多的资金来源,随后通过上市,才算真正意义上的实现了盈利,它有更多的结余来投入下一代的光刻机研发。背后的研发技术主要还是通过飞利浦的natlab, S&I部门的技术,加之与蔡司这个老牌光学镜头制造商的深度合作,才有了DUV光刻机的出现,芯片制造商也是积极和ASML合作,为下一代光刻机的研发做贡献来使自己的芯片更有竞争力的生产,另外荷兰的经济事务部,银行,首席执行官也是紧跟市场需求,以远见,预期和想要成为世界第一的目标不断推动光刻机的研发。研发的成功也有着背后数不清的团队成员的辛勤劳作。光刻机确实是一台印钞机。
《光刻巨人:ASML崛起之路》读后感(篇七)
在光刻机的研发过程中,范希克甚至联系了荷兰皇家气象研究所(KNMI),咨询荷兰的气压变化快慢。晶圆台的定位使用的是干涉测量的方式,而气压的变化会影响所使用的激光的波长,进而导致测量误差。根据KNMI在雷暴时测定的数据,他们发现每天检查一次气压还不够,至少要每小时测量一次。 1984年春天,47名飞利浦员工对前途已经不抱什么期望了。他们被维姆·特罗斯特选中,于4月1日进入公司新的合资企业ASML。这是一个意志消沉的团队,背负着来自ASM的一名员工,17台无法出售的机器,以及一个可怕形象。同时,市场领导者GCA已交付数百台光刻机,亚军尼康也正在迅速占领市场。ASML的市场份额是多少呢?百分之零。 简而言之,ASML的商业计划表明,在1984年,人们对光学光刻技术是否具有这种持久力完全不清楚。该计划预测,光学光刻技术将在1990年达到顶峰,电子束直写和X射线成像等新技术将在1994年超过它;到2000年,光学光刻技术将走到尽头。
斯密特在开发光刻机时,做了一些飞利浦从未做过的事——他聆听客户的意见,客户的愿望就是他的命令。斯密特并不依赖他的工程师从技术会议中带回的东西,也不依赖从科学文献中找出的东西。他问顾客需要什么,再把分析后的结论作为硬性要求交给他的工程师。
ASML当时没有意识到半导体行业的衰退将在1986年进一步深化。那一年,公司最终的销售量不是40台机器,而是12台机器。不光如此,其中大部分还是折价出售的,因为他们的竞争对手为了避免破产都在倾销他们的库存。
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。
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。
《光刻巨人:ASML崛起之路》读后感(篇八)
如作者所讲,更像新闻稿,且只是稍加整理,没有更好的梳理总结到位。 第一阶段ASML在早期将其来源介绍了那么多,看起来应该是有很深厚的底蕴的,而实则书中主要是介绍的NATLB对其的深远影响,但又似乎看起来不是那么厉害? 第二阶段因芯片市场收缩,全球光刻机企业都陷入泥潭,越大的越成功的企业遭受的冲击越大,光刻机市场完全重新洗牌,这个时候新兴的日本企业尼康佳能站了起来,强大而骄傲,各方面完美,ASML则完全在苟延残喘依靠飞利浦的持续输血勉力维持。 第三阶段芯片市场度过难关,迎来新一轮超级爆发,ASML的新产品PA5500也大获成功,可以说全靠这一代产品拯救了ASML。有三点需要注意:1.文中分析尼康佳能步子跨的太快,选错了光刻机下一步的方向,导致那段管关键时期没有收获投资产出,而ASML则一如既往的阴差阳错的一直在坚持自己的核心(可以说ASML也没有其他选择余地)技术方向,最终成功,这点过于简单,未免太小看尼康佳能和日本企业;2.90年代初期日企是否被美制裁,导致其未能跟上步伐?;3.光刻机市场经过上一轮洗牌后,实际上已经没有多少人愿意投资,大家不看好该领域,反倒是飞利浦的历来的迟滞决策和行动力让其一直保留着ASML,最终在那阶段在原有强大的同行都被局势踢出局后,实质像样的竞争者只有日企了,其他强者也不来涉及这领域,ASML由此站在了局势的风口,再加上一代新产品PA5500的成功,让其腾飞。 最后阶段,ASML对蔡司的依赖,蔡司的保守经营管理理念制约、限制了ASML,ASML由此采用的卓有远见和成效的措施是,强拉蔡司入股,同时入股蔡司,你中有我、我中有你,这也是ASML至今为止最成功的经验,当然也是现代社会现代企业共享的经验,即广拉投资,广泛合作,形成强大的互利合作的利益团体、结合体,一个大型现代企业大部分都拥有广泛深远的投资关系,彼此深深嵌套在一起。 最后,总结ASML的成功,书中大抵可以得出结论是惊人的巧合和长远的眼光,一次成功的运势满满的投资,让其站在了风口、时势的最前沿,造就了英雄巨人ASML。在此之外,ASML的NATLAB,也是颇为让人自豪,是其核心竞争力;新公司的激情澎湃,一往无前,满腔热血,斗志昂扬是其奋发前进的动力源泉;目光的深远,坚定的执行是其拼搏的手段;长远发展的经营管理模式,将其深深的嵌入了当今的芯片行业,每一个芯片巨头都几乎与其深深相关,在这样的前提下保持着谦逊,不傲慢。以上种种以外,还有为工作、事业而进取的做事精神,充满目的感的行动力,执行力,让其刨除了其他情绪或其他不稳定的干扰,至关重要。
《光刻巨人:ASML崛起之路》读后感(篇九)
读这本书的时候我一直想到《乔布斯传》,大概是ASML的历任领导者都和乔布斯一样是偏执狂吧。与乔布斯传相比,这本书深入展示了高科技公司在研发和前期投入的细节,这让我更具体地感受了高科技公司创业的困难,但同时也增加了焦虑。即强如ASML,创业初期也是一片混乱,几度生死存亡。那么,我们怎么去判断最后的赢家?
阿斯麦的转折处在于客户的突破,客户的突破来自于技术的领先。曾经的行业龙头GCA的扑街在于,多元化的发展,忽视了研发投入,导致技术落后,最终失去了客户。
这样来说,好像技术是投资科技行业的根本指标,但技术变化莫测,业内人士都未必清楚,作为产业外的我又要如何去判断哪家公司会技术领先?好像只能确认一个行业,做投资组合,不断跟踪调仓。
此外整本书还给我两个感叹:
1.中国的光刻机想要自主,没有那么容易
读本书之前我的认知:ASML有飞利浦的背景,有蔡司镜片技术,有美国爸爸和产业上下游支持,似乎是欧美科技联合的必然产物,读完这本书我才知道ASML从0-1有多难:
初始光刻机源于飞利浦内部实验室Natlab,工程师没有业务kpi,纯靠兴趣做出无商业价值的原型机;
偶然机会S&I的董事特罗斯特发现并接手了Natlab的机器,靠卖剃须刀和电视机的利润,无脑投入到光刻技术研发;
70年代末经济衰退,飞利浦大裁员,CEO要求“尽快结束光刻机这种没有意义的项目”。美国欧洲跑了一圈没人愿意投资,最后飞利浦将项目组拆分与荷兰小公司ASM成立了合资的独立公司ASML;
独立公司ASML命运多舛,员工士气低落,持续巨额亏损,母公司不愿投入,ceo不停化缘,好在掌握核心技术,通过几任领导的极限操作,憋了几年后终于输出领先对手的光刻机,瞬间扭亏为盈;
5岁前的ASML都是hard模式,先是美国公司占领市场,接着佳能尼康统治产业。 前两代产品都无人问津,或送给IBM试用,或小公司美光台积电有意询问。核心部件镜头商蔡司自身难保,也不重视光刻业务,长期被卡脖子。
2. 快半步可以帮助你领先行业,快一步却很可能要面临灭顶之灾
这是文中的两个案例给我的启发, 一是ASML追求新技术的步子迈得太大了。ASML发展i线的速度太快,但由于芯片制造商坚持短波长g线的时间比预期长,致使无人买单,ASML险些破产;二是日本的佳能和尼康为了领先市场,计划跳过i线直接到DUV,但DUV的技术非常复杂,甚至没有合适的光刻胶,致使他们在DUV上花费了太多时间和精力仍然一无所获。借此又想起了段永平的“敢为天下后”,但如何才能后发先至呢?
《光刻巨人:ASML崛起之路》读后感(篇十)
本来就对芯片制造有点兴趣,再加上ASML和前东家飞利浦有着千丝万缕的联系,所以看到这本书就毫不犹豫的借来看了,正月假期的时间里,花了一个星期的时间快速地看完了。
书中说的是ASML九死一生的经历,并凭借着高举高打的方式从市场占有率5%提升到市场上绝对的霸主,将一干美国竞争对手,以及佳能和尼康斩落马下,最后雄霸了高端光刻机市场。那么为什么是ASML为什么能够成功,并笑到了最后呢?
回顾整个ASML的成功,我想到有以下几个因素:
1.有个好的亲爹—飞利浦,虽然曾经被飞利浦作为拖累要剥离出公司,但是ASML还是和飞利浦有着非常亲密的联系。从光刻机的设计原型就是飞利浦的物理实验室NATLAB,以及设备成型部门S&I。可以说是纯正血统的飞家人马。随后在剥离的过程中和ASM合资,最终独立成为了ASML。
但是在这个过程中飞利浦一直骑着看护者的角色,在ASML危难之际,屡次施以援手。首先就是技术上直接把NATLAB的科学家直接调到公司里面去帮助项目团队,虽然不是无偿服务,但是这大大加快了技术的实现。而NATLAB的科学家的设计让ASML的技术始终处于业界领先。另外在ASML机器卖不出去,别的客户不信任的时候,飞利浦的半导体工厂主动下大订单稳定团队。在资金困难的时候,打款给员工发工资。在看到蔡司不能配合时,主动提供资金给蔡司提升技术能力。像ASML这样的小公司承受风险的能力是比较差的,大部分都挺不过一个荣枯周期,正是有飞利浦这个平台不停的输血给公司,这样才保持了在设计上高举高打,现金流的保证以及团队的稳定性。
第二个关键的因素就是技术的大环境,尤其是和美国的关系。在整个历程中,尤其是前期公司团队能方便的和美国客户以及同行进行技术交流,以及最后收购了美国的一些关键元器件供应商。这些对于当下的中国是难以想象的,姑且不说涉军的高端技术的禁用壁垒,就连高端民用的技术人家也是要拿捏住你的。我想这也是目前中国光刻机开发过程中的障碍。
第三个就是蔡司,没有蔡司的镜头,ASML也是没办法出货的,所以ASML一直要把蔡司和自己绑定在一起。为了保证玻璃里面不能有不均匀的出现,其温度从800度冷却到室温要花半年的时间。光刻机的镜头玻璃的打磨都是以原子直径级别的。所有的这些要求就只能在蔡司才能帮ASML完成。所以在蔡司能力跟不上的时候,主动和蔡司讨论改善方案,并给予资金支持。
当然了ASML的几任领导也都是非常给力的,像高举高打,不怕花钱的施密特,以及那个有战略眼光敢花钱的CFO,有着亲和力的后一任CEO等等,这些人无不透露这飞利浦的做事风范,以及卓越的眼光。
也就是在有这些因素的大平台下,才成就了ASML的最终胜出。所以企业能不能成功,很大程度上取决于你所在的行业平台和母公司平台,以及整个大的政治经济形势。正如玩大富翁游戏,规则是每个人一轮掷一次骰子,而富二代可以掷两次,并且有免死金牌。这样成功也就是大概率的事了。
回到本书,本书记录了从ASML光刻机的起源,一直到独立,最后独霸天下的历程,技术上到DUV阶段为止,后面的EUV和浸入式的光刻介绍的比较少。相对来说,本书也偏技术一点,不过对于工科的同学来说并不高深,阅读的感觉不错。给四颗星,推荐给兴趣的同学。
《光刻巨人:ASML崛起之路》读后感(篇十一)
远比小说精彩的的asml漫长的创业路,如日中天的asml如何在弱小中濒临绝境,克服一切不可能的困难,跨越一个个天堑,实现今日的辉煌,说起来1984年,记得有篇《参考消息》在同一个时间关于中科院光刻突破的决战新闻,今天想起来,未免唏嘘。这个卡脖子工程而言,重要的工程,无论定位,光学,化学,驱动无数工程师日夜奋战的产物,没有一蹴而就,在绝望中寻找希望。当然,也有漫长的技术积淀的历史,菲利普的netlab实验室是奠定学研的基础,没有母公司菲利普的技术积累,供应链工艺,需求以及关键时刻的资金支持,asml早就被淹没在历史长河中了。
当然,在芯片领域具有野心和视野的asm的普拉多与菲利普成立了asml,可惜没坚持到asml成功就丧失了asml得控制权,但他的格局,视野,决心还是留下了难以磨灭的印记。第一任ceo斯密特为asml注入了不一样的基因与文化,摆脱了菲利普的文化影响,一往无前的带领asml突破桎梏,远大的目标,坚定的步伐,背水一战的勇气是pas2500成功的先驱,在看不到希望的压抑和生死未卜中,给公司活下去的勇气和信心,虽然坚信挣钱比花钱更重要的他在公司财务状况堪忧的背景下大手大脚的花钱备受质疑,但他对asml得奠基作用不容小觑。
维特科克是在netlab坚定研发步进光刻机的核心人物,虽然他并没有成为asml第一任ceo的候选人,兜兜转转在87年斯密特离职后临时成为了asml第二任ceo,他的坚持,执着,细节的把控与斯密特完全不同,但也完全没有融入asml,只不过在过渡阶段守住了艰难的时刻。第三任ceo马里斯并不认为会是一个成功的ceo,在菲利普以软弱著称,但他的包容在asml工程师爆发自驱力横冲直撞时作为教练,很好的平衡和推动了asml的成功成长,并带动了asml从盈利到上市的历程。
相对于书中对工程师的描写,以及在技术突破时的艰辛和顿悟,更关注领导者在关键时刻的格局,视野和眼光,不得不说,在asml几乎耗费一亿美金的过程中,菲利普每次都有资深的高层的支持,甚至在asml发不出工资时,研发资金链接近中断时予以挽救,虽说作者对菲利普的文化颇有微词,关键时刻也没少拯救asml。蔡司的ceo格拉斯曼同样在身怀拯救蔡司使命的过程中,力排众议全力支持asml并不惜开出6500万美金的支票拯救光学供应链,魄力和眼光不得不令人折服。ibm对psa5000的支持,其中一个录像演示的故事细节也体现了asml不服输的进取精神。
这本书基于采访和细节编年史的方式,描述了asml初始10年的艰辛历程,群像式的阐述还原了芯片制造史过程中的商战,gca,佳能等光刻机公司技术路线上和销售战场上的精彩故事,可惜中国仅有台积电若隐若现的身影,不得不说,我们错过了很多,光刻机涉及到供应链的复杂关系,很多时候依赖于冠军人物的思考,决策,突破和推动,有努力也有不少运气成分。但认知,视野,格局是历练过程中不可或缺的关键因素,看似运气,有时只是前仆后继的积累,想起来这不仅对我国芯片业的现状蒙上了一层阴影,也许我们也有一群不服输的奋斗着在努力,希望早日看到他们的精彩故事。
《光刻巨人:ASML崛起之路》读后感(篇十二)
上周从《通灵芯片》一书中学到,集成电路(即芯片)上的晶体管相当于控制电流通过的阀门,术语称为“Gate(栅极)”,栅极宽度越窄,电流通过的损耗越少,晶体管发热越低。
栅极的最小宽度称为“栅长”,也就是我们通常所指的多少nm芯片制程。
栅长越小,芯片能耗越低,并且同尺寸芯片上能容纳的电路越复杂,也就意味着更好的性能。因此芯片设计者往往追求更小制程的芯片。
但是,能设计出更复杂的集成电路是一回事,能不能生产出如此高精度的芯片,则完全是另一回事。
生产芯片需要用到光刻机,顾名思义,就是用高能量的光在硅片上刻出电路图,完整的制芯过程以及如何安装晶体管就不在这里展开了,只说说光刻这一个环节。
网上找到下面这张图,比较清晰地画出了在硅片(制作芯片时也称“晶圆”)上刻画电路所需的部件。
芯片光刻零部件结构(网图,侵删)
从上到下,先是需要高能量的紫外线光,透过一层比芯片大许多倍的已经刻出电路图形的掩膜(需要在晶圆上蚀刻的部分透光,其余部分不透光),再通过一层镜片缩小图形尺寸,最终落到晶圆曝光成型。
由此可以看出,要在晶圆上精准呈现设计好的电路,各个部件之间必须精确对准,并且镜片不能有任何歪曲掩膜图形的情况。此外,为了实现芯片量产,最底下的晶圆需能快速准确地移动。
本书所写的荷兰ASML(阿斯麦)公司能够跻身当前世界上光刻技术的领先者,正是因为拥有卓越的对准技术、采用高质量的蔡司镜头、并且研制出了高效安全的电动晶圆台。
1984年,ASML由荷兰先进半导体材料公司ASM和飞利浦科学与工业部(S&I)合资成立。在成立ASML之前,S&I已经投入光刻机的量产,其技术创新的源泉来自飞利浦的前沿技术研发实验室Natlab。Natlab是一所真正将研发放在首要位置的实验室,给予科学家充分的自由和资金去探索新技术。
即便有如此优异的出生背景,ASML在起步阶段仍然异常艰难。在它成立之时,全球光刻机市场已被日本和美国瓜分。虽然ASML拥有更先进的技术,从理论上应当能更高效地量产芯片,但它需要真正制造出这台机器,并保证它能准确无误地运作。
通常制造新一代光刻机需要10年时间,然而出于资金压力ASML只有2年。尽管倾尽全力,ASML也未能成功在这个时限里交付满意的产品,根本原因在于它自身对精度的极高追求。
当时光刻机的晶圆台大多采用油压机移动,油压机的优点是能大大减少机器之间的摩擦,延长使用寿命,但是机器一旦出现故障,极少量的油在高压下喷散出来就足以污染整个生产车间。ASML内部商讨后做出突破性的决定,采用电动晶圆台。
另外,ASML所追求的成像和对准精度,当时几乎没有镜片制造商能够满足,即使是最前沿的德国蔡司公司生产的光刻机镜头,也存在不可容忍的误差。
好在1984-1987年间全球半导体市场经历衰落,对光刻机的需求大大降低,这给了ASML和蔡司公司改善技术的喘息机会。
1987年,ASML生产出第一台成功的产品PAS2500,通过了美国AMD半导体公司的测试,后者决定购买PAS2500用来生产其新一代芯片。在成立三年后,烧光了两家母公司注入的5000万美元和其他各处筹来的贷款、设备融资、政府资助,ASML这才算真正开张。
但公司仍然处于负现金流状态,直到1989年,ASML抓住两个重要机会,迎来了自己首次现金流变正。
其一是美国的美光科技公司(Micron)当时在寻找能够生产更小尺寸芯片的光刻机,正好ASML能够提供。其二是1988年底台积电工厂着火,因此急需从ASML采购17台新机器。
本书写到这里,ASML发展史上最艰难的部分已经结束,书也接近尾声。但ASML还在精益求精的研发之路上一直走着,ASML现在是世界上唯一掌握EUV(极紫外)技术的光刻机制造企业,EUV光刻机能够将芯片制程,从目前被DUV(深紫外光)光刻机限制的7nm基础上进一步缩减。国产光刻机与其差距,着实不小。
摘录书中一句名明言:
“一家新进入的厂商在成熟的市场是没有机会的,除非取得了技术性突破。”
以上。
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《光刻巨人:ASML崛起之路》读后感(篇十三)
本书作者瑞尼·雷吉梅克是居住在荷兰的跨界创业者。他在20世纪80年代曾主修化学长达8年,毕业后在缅甸为路透社做过短暂的自由摄影师。在20世纪90年代,瑞尼成为一位科技专栏作家并经常访问美国硅谷,他将硅谷源源不断的科技故事写成文字带给荷兰家乡的读者。这些文章发表在《新鹿特丹商业报》和荷兰其他知名媒体上。
1999年,他创立了Techwatch(科技观察)媒体公司,并出版了专注于欧洲高科技的商业杂志《比特和芯片》。瑞尼同时是荷兰高科技学院(HTI)的董事总经理兼所有者。这所学院的前身是飞利浦技术培训中心(CTT),提供近百个关于集成电路、光学、机电、软件和系统等专业课程;这里的很多讲师都来自飞利浦享有盛誉的Natlab实验室和工业技术中心。
在《光刻巨人:ASML崛起之路》中,作者瑞尼·雷吉梅克带我们重返了晶圆步进光刻机的诞生地,和我们一起探索了ASML在全球获得令人瞩目的成功之根源所在。作者通过回顾工程师们全力以赴超越对手的历史,生动地给我们打开了一扇窗户,使我们有机会看到孵化世界上很精密芯片制造技术背后那个独一无二的企业文化:“赢者通吃”和“只争金牌”,这些思想至今仍渗透在ASML的血液中。
01高端光刻机为什么那么难造?
什么是光刻机?有人这样形容光刻机:“这是一种集合了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域顶尖技术的产物。”我们可以把光刻机看作一台高精度的底片曝光洗印机,它负责把“底片”,也就是设计好的芯片电路图曝光到“相片纸”上。这个“底片”有一个专业名称,叫做“掩膜”。而这里的“相片纸”,就是制造芯片的基底材料硅晶圆;曝光完成后得到的最终“照片”,就是芯片。
光刻机的基本结构最关键的部件只有三个:光源发射器、用来调整光路和聚焦的光学镜头,以及放置硅晶圆的曝光台。正是因为光刻机的工作原理和基本结构并不复杂,所以,在芯片行业发展的早期,并没有专门的光刻机生产商。芯片公司只需要到照相器材商店购买普通的相片洗印设备,然后自己加工改造一下就可以了。那么,光刻机是从什么时候变得复杂起来的呢?
1、光源
这就要说到芯片行业著名的“摩尔定律”。摩尔定律是指,每隔两年,同样大小的一块芯片上,晶体管数量会增加一倍。换句话说,芯片的性能也增加一倍。但摩尔定律并不是客观的自然规律,而是芯片行业在激烈竞争中形成的经验规律:一旦芯片公司的研发速度落后于这个节奏,就将被无情淘汰。摩尔定律自从1965年提出后,统治了芯片行业长达半个世纪。
半个世纪以来,芯片上的晶体管数量一直在呈指数级增长。如果还把芯片比喻为“照片”的话,那么,这个照片的像素是呈指数级增长的。相应地,用来曝光洗印“照片”的光刻机的精度,也必须越来越高,否则,你设计的“照片”再精美,印不出来也没有用。
2、光学镜头
光刻机的第二个技术难点,是用来调整光路和聚焦的光学镜头。高度精密的光学镜头是光刻机的核心部件之一,所以,排在阿斯麦之后的另外两家光刻机生产商,尼康和佳能,都是生产光学镜头的佼佼者。阿斯麦自己不生产镜头,它的镜头来自德国的光学大师卡尔蔡司。这种镜头有多精密呢?如果把镜头放大到一个地球那么大,它上面只允许有一根头发丝那样的凸起。所以有人说,这可能是宇宙中最光滑的人造物体。
3、对准
芯片不是一次曝光就可以完成的,而是必须更换不同的掩膜,进行多次曝光。芯片的每个元器件之间只允许有几纳米的间隔。这就意味着,掩膜和硅晶圆每次对准的误差,也必须控制在纳米级别。曝光完一个区域之后,放置硅晶圆的曝光台必须快速移动,接着曝光下一个区域。要在快速移动中实现纳米级的对准,这个难度就相当于,你要从眨眼之间,端着一盘菜从北京天安门冲到上海外滩,恰好踩到预定的脚印上,菜还保持端平不能洒。
当然,这还有一系列外围的技术难题,比如,室外空气干净1万倍的超洁净厂房,防止机器抖动的磁悬浮装置,以及配套的计算光刻软件等等。现在我们明白,为什么光刻机被称为“半导体工业皇冠上的明珠”。制造一台极紫外光刻机,就是在挑战人类工业文明的极限。
02阿斯麦公司是如何崛起的
在阿斯麦公司成立的1984年,光刻机市场已经是群雄并起,有十来家生产商,市场份额较大的有美国的著名仪器制造商珀金埃尔默公司和GCA公司,以及日本的尼康和佳能。阿斯麦公司在成立后的两年内,市场份额为零,因为他们还没有生产出任何一款产品推向市场。阿斯麦的首届CEO贾特·斯密特声称,四年之内,阿斯麦定会杀入光刻机市场的前三强。
一家名不见经传的小公司,在巨头林立的光刻机市场,哪来这样的底气呢?这是因为阿斯麦是系出名门,它的技术和创业团队来自大名鼎鼎的飞利浦公司。早在1960年代,飞利浦的物理实验室就开始研发光刻机,而且,有好几项技术都比市面上的光刻机要先进。但是,飞利浦作为一家巨无霸公司,同时研发的新产品可以说不计其数,那个年代的光刻机也不算一种特别高科技的产品,飞利浦高层完全没有意识到这个机器的重要性。
但斯密特很快就后悔了,他发现自己掉进了一个大坑里。首先,这家公司穷得要命。飞利浦和ASM各自注资210万美元,其中飞利浦的注资还是拿过时的样机和库存材料来折价的。阿斯麦公司现金不足300万美元,这和每年至少1000万美元的研发预算相比,简直都不够塞牙缝的。公司甚至都没有一个像样的办公地点,飞利浦在自己的豪华办公大楼前面,搭了一排简易活动板房供他们办公。
第二,比没钱更要命的是,公司员工的士气非常低落。阿斯麦最初的47名员工,都来自飞利浦的光刻机团队,他们认为自己是被飞利浦一脚踢了出来,扫地出门。每个人都灰心丧气、不停地抱怨,这样一帮人,你怎么指挥他们打仗?
第三,从技术上看,阿斯麦确实从飞利浦那儿获得了一些领先的技术,比如高精度的对准技术,但是,从实验室技术到商业量产,还有很长的一段路要走。很有可能,产品还没推向市场,钱就烧光了。那斯密特该怎么办呢?
1、重振员工士气
在公司成立后的第一次员工大会上,斯密特信心满满地宣布,四年之内,阿斯麦可以从一家市场份额为零的公司,跻身光刻机市场的前三名。那怎么让员工相信呢?斯密特对竞争形势做了认真分析。当时市面上包括阿斯麦在内,有10家光刻机生产商,但其中有5家根本没有什么核心技术,真正值得认真对待的对手也就四家,美国的珀金埃尔默和GCA,以及日本的尼康和佳能。
斯密特告诉员工,虽然这四家公司的产品都很成熟,但是它们都没有充分重视摩尔定律的威力。两年之后,主流芯片将升级换代,从大规模集成电路变成超大规模集成电路,硅晶圆尺寸要从4英寸变成6英寸。这意味着,现有的光刻机会被淘汰,市场将会重新洗牌。四巨头中还没有一家研制出了新一代光刻机,阿斯麦是和它们站在同一条起跑线上,谁率先研发出新一代光刻机,谁就赢了。更何况,阿斯麦拥有一张技术王牌——高精度的对准系统。这是开发下一代光刻机的关键技术,其他四巨头都还没有,这等于是阿斯麦抢跑了,赢面很大。
2、钱
斯密特完成第二项艰巨任务就是找钱。斯密特估计,要想在光刻机市场站稳脚跟,需要筹集1亿美元的研发费用。但是,飞利浦把光刻机项目剥离出来,就是不想再往里面投钱,ASM的实力又不够,斯密特费了半天劲才让两家股东各增资了150万美元,简直是杯水车薪。
事实上,阿斯麦从成立到上市的十多年间,一直处于现金流极度紧张的状况,斯密特和后来几任CEO的首要任务,都是找钱。当时,欧共体和荷兰政府的经济事务部,都对本地高科技企业有补贴和贷款支持,阿斯麦的人天天去游说政府给他们拨款,有段时间简直就要在政府大楼门前安营扎寨了。阿斯麦好几次资金断流,都是靠荷兰政府紧急输血来续的命。
飞利浦不想给钱,那就做担保吧,靠着飞利浦的担保,阿斯麦从银行贷到了2500万美元。阿斯麦又设法找到资产租赁公司,以在建的机器设备为抵押,贷了一笔款。总之,通过各种东挪西凑,研发费用勉强到位。当然,后来飞利浦终于发现了光刻机的重要性,也对阿斯麦下了血本,前后投资超过1亿美元。
3、量产
斯密特清醒地认识到,关键的瓶颈其实不在阿斯麦本身,而在于生产光学镜头的供应商。日本的尼康和佳能自己就是顶级的光学镜头厂商,阿斯麦想要和它们竞争,必须绑定一个高水平的供应商。斯密特认定,唯一的选择是德国的顶级镜头厂商卡尔蔡司。
斯密特派人去蔡司谈合作,看看能不能为他们独家定制镜头,谁知道,蔡司那边的负责人一口拒绝,拿出几个库存镜头告诉他们,爱买不买。原来,除了阿斯麦,美国的几家光刻机公司也在寻求和蔡司合作。更麻烦的是,就算蔡司愿意合作,它的产量也跟不上。蔡司的精密镜头是手动抛光完成的,需要依赖具有多年经验的顶级工匠,这样的工匠被称为“金手指”。6名“金手指”一年只能磨制出10套满足新一代光刻机要求的镜头,蔡司就算跑遍全球也找不到足够的“金手指”。
在后来很长一段时间里,蔡司和阿斯麦的合作都是半心半意,镜头成了阿斯麦“卡脖子”的环节。一直到1990年代初,蔡司陷入财务危机,而阿斯麦的母公司飞利浦慷慨相助,前后借给蔡司将近4000万美元,帮助它摆脱困境,两家公司这才越走越近。后来,蔡司又在飞利浦的帮助下,开发出了闭环抛光机器人生产线,也就是用机器人来打磨抛光镜片,这就摆脱了对“金手指”的依赖,为光刻机的量产铺平了道路。就这样,初创的阿斯麦攻克了一道道难关,终于在1991年交付了一台划时代的产品,型号为PAS 5500。这款机器一上市就迅速占领市场,阿斯麦终于扭转多年亏损的局面,实现了持续盈利。
同时,一场意外的行业萧条,直接让阿斯麦的两位美国对手出局了。就在阿斯麦刚成立的三年中,全球的芯片行业经历了一次衰退,需求暴跌。日本公司通过财团之间的抱团取暖,躲过一劫。阿斯麦在那几年还在潜心搞研发,反正没有产品卖,也不受市场萧条的影响。但是美国公司就倒霉了。
《光刻巨人:ASML崛起之路》读后感(篇十四)
1984~1993接近10年的不断投入才做出了世界领先的产品PAS 5500…
光刻机负责把集成电路版图精确的投影在硅片上,只有光刻能在硅片上实现图形,从而完成器件和电路的构造。光刻机不仅要实现极高的曝光分辨率,而且要具有极高的重复定位精度。
根据协议,两个创始公司承诺分别向合资企业注资210万美元,飞利浦将从应付的210万美元中扣除价值180万美元的正在生产的机器。1984年4月1日,飞利浦向ASML的银行账户转账30万美元,ASM在几天后向ASML转账210万美元。
通过招揽贝特朗做管理,斯密特为ASML的企业文化注入了一个新元素,公司将秉承这一元素:在任何缺乏经验的领域,雇用外部专家。斯密特始终选择最高水准的顾问,他不在乎要花多少钱。这一文化元素将成为ASML不可分割的一部分,它将使ASML成长为以卓越品质著称的世界一流企业。
在参加完1984年的SEMICON West展会后,摆在斯密特面前只有两个选择:ASML要么在开业前就关门,要么押注于两年后交付一台成熟的VLSI光刻机,让公司征服市场。
1984年夏天,斯密特空手而归,美国公司都说不要,甚至母公司飞利浦的芯片厂也都对ASML的技术表示不屑。
这家只有4个月历史的公司的远大计划是什么?其商业计划显示,1986年,公司应该扭亏为盈;到1988年底,公司应该跻身全球三大步进光刻机供应商之列;1989年,计划还清所有债务。在登顶的路上,首先必须穿越一个深谷,1985年底,其累计亏损将达到2,000万美元。
ASML的商业计划表明,在1984年,人们对光光刻技术是否具有这种持久力完全不清楚。该计划预测,光刻技术将在1990年达到顶峰,电子束直写和X射线成像等新技术将在1994年超过它,到2000年,光刻技术将走到尽头。
斯密特知道他必须赢得飞利浦的芯片厂的信任,不仅仅是为了资金。ASML如果不供应其大股东,那么也就失去了在其他芯片制造商中的声誉。此外,这个客户只是一路之隔,如果卖给他第一台机器,就能非常方便的进行试运转和操作故障排除。
从入职培训开始,斯密特就会给新员工传达一个坚定的信息:ASML在任何地方的做事风格都要与飞利浦不一样。
母公司ASM已取得成功而且增长迅速,1982年和1983年收入从5,200万美元跃升至7,700万美元。1984年,预计将获得高达1.06亿美元的收入,这意味着它的增长率比市场平均增长率快。
如果克拉森在周五下午打电话询问零件到达的时间,飞利浦的司机就会说:“不可能在周末之前把零件拿出来,因为现在快5点了。”他们不能加班吗?不能。飞利浦的员工从不这样做。那怎么才能让他们加班呢?万万没想到,有一种方法:给他们一点现金,几杯啤酒,一瓶或两瓶葡萄酒。
毫不夸张的说,斯密特的策略是大胆的。ASML成立还不到一年,几乎没有卖过任何光刻机,而且他们还在飞利浦工业园区的临时简易房里工作,但斯密特毫不犹豫的将他的公司描绘成未来的市场领导者。斯密特在接受一家主流的全国性报纸的采访时说:“公司的计划是在5年内成为全球最大的芯片工业光刻系统供应商,目标是在1989年为公司带来1.5亿美元的收入。”
市场复苏的最初迹象在1986年春天出现,而市场领导者GCA濒临破产,Censor业绩严重下滑,Petkin-Elmer也失去了大部分信誉。几周后,ASML将第一批PAS 2500运送到Natlab,而该机器已经引起了美国芯片制造商的极大关注。赛普拉斯对此感兴趣,AMD已经签署了购买2台PAS 2500的意向书,VTI也希望购买2台。斯密特预计MMI还将加购两台PAS 2400。所有这些订单,他认为都能在3个月内完成,此外,中国还订购了一台旧式油压驱动的PAS 2000。
事实上,PAS 2500能按时交付给Natlab已经是个奇迹,这台机器是由一支两年前从未听说过光刻机的工程师组成的团队开发完成的。
ASML当时没有想到半导体行业的衰退将在1986年进一步深化。那一年,公司最终的销量不是预计中的40台机器,而是12台机器。不光如此,其中大部分还是折价出售的,因为他们的竞争对手为了避免破产都在倾销他们的库存。
1986年5月7日,第一台PAS 2500终于离开韦尔德霍芬的超净室。即使已经晚了几个月,首台PAS 2500的目的地是美国。从5月21日至23日,它将在世界上首屈一指的SEMICON West展会上大放异彩。第二台PAS 2500已准备运送给飞利浦和西门子,用于Megachip项目。
GCA面临的一个巨大内部障碍,是为了满足客户的需求,公司决定使其所有的新机器与原始的DSW 4800兼容,这束缚了开发团队的设计,他们没有机会创建一个全新的架构来改进整个系统。多年来,所有GCA的工程师都只能根据DSW 4800当初的设计进行改造。
每个芯片制造商都有自己的要求,GCA的工程师和技术服务人员总是忙于安装和优化客户的每台机器。他们添加各种额外的功能,却背离了大方向。事实上,GCA无法对机器进行真正的改进。
1981年,GCA有19个独立的开发团队在研发步进光刻机。当客户遇到问题、投诉和提出需求时,GCA的工程师会以同样零散的方式作出响应。他们试图在自己的专业范围内解决问题,没有人考虑如何改善系统组件间的交互或整体的可靠性。
《光刻巨人:ASML崛起之路》读后感(篇十五)
优秀的非虚构作品,快速翻了一下。写的挺好看。速记一些感想,备忘。
ASML 的产生,是个小概率事件,是奇迹,但不是成功经验。其成功的因素可能包括
NatLab 的自由研发环境
维姆.特罗斯特在S&I 支持光刻机发展
第一任 CEO 施密特的远见卓识和疯狂
飞利浦对光刻机项目的多次支持,挽救 以及大公司官僚主义下才可能产生的缓慢反而给光刻机项目多次苟延残喘的机会
飞利浦同时具有基础研究,工业制造的人才,设备和部门,成为 ASML 的资源源泉。
围绕飞利浦的生产生态的小公司,后来成为 ASML 外包生态的供应商
领先市场几十年的对准系统,电动晶圆台,蔡司镜头 是三大领先技术。
绑定蔡司以及蔡司的奇迹转型
美国的和亚洲的厂商各自失败
极简发展史
NatLab 自由研发环境下诞生了第一代光刻机,直接产生了高精度的对准技术,这个独门武功领先几十年。
维姆.特罗斯特承担压力,在 S&I (飞利浦制造部门)持续支持光刻机。
1980年,施密特设计出电动晶圆台,使用线性电机,虽然直到1985年 PAS2000才被迫使用这项技术,但至今仍然是 ASML 领先的因素。
但因为商业化,团队,竞争等各种原因, NatLab+S&I 始终没造出商用版,更别提和美国公司竞争。完全是自己说梦话。
后来飞利浦不愿负担研发,和另一家荷兰芯片行业公司 ASM合资成立 ASML,在天才(美国硅谷范的)企业家贾特.施密特的疯狂扩充和领导下,在没有订单的情况下,做到世界第一的Vision 极其明确,拉来巨额开发资金, Push 工程师团队开发出 PAS2000,成为后来成功产品 PAS5000的原型产品。
ASML 和德国光学公司蔡司涅槃重生,把古老而精密的光学镜片手工工艺的金手指生产方式,变革为数字方式。
NatLab
* NatLab:荷兰版的施乐实验室,贝尔实验室。全名是Philips Natuurkundig Laboratorium。
1946年,霍尔斯特(Holst)获得了三位科学家的继承权:物理学家亨德里克·卡西米尔(Hendrik Casimir,后来成为三位科学家的主要负责人和董事会成员),化学家埃弗特·韦威(Evert Verwey)和工程师赫雷·里尼亚(Here Rinia)。NatLab在这三者的统治下迎来了鼎盛时期。
对于整个飞利浦公司而言,飞盘时代已于1970年使飞利浦成为公司的全球电子巨头,拥有350.000名员工。NatLab与公司一起发展,并成为了世界一流的研究机构。到1963年,为Waalre的设施设计了一个新的校园,可容纳3000名员工(超过荷兰任何一所大学)。不过,NatLab从未达到过如此高的数量,记录达到了2.400,其中包括在此期间增加的国外分支机构。NatLab成为一所超级大学,“最好的最好的”可以在几乎完美的环境(完全的学术自由,没有时间专门用于教学课程,几乎无限制的预算等)下进行研究。Kees Schouhamer Immink这位数字先驱,NatLab的顶级科学家之一在当时营造了一种氛围:“我们能够进行任何我们认为相关的研究,并且没有预定的任务;相反,我们获得了自主研究的全部自由和支持。我们去上班了,不知道那天该怎么做。这种关于研究应该如何进行的观点,或者甚至是模棱两可的观点,导致了惊人的发明。这是创新的天堂。” [3] 1968年,基斯·提尔(Kees Teer)担任导演。[4]
其结果是一系列商业和基础性成果,包括1962年的盒式磁带,Plumbicon相机套管和Video Long Play光盘,这是1980年光盘的技术基础。在集成电路领域也取得了成果:Else Kooi发明了LOCOS技术,Kees Hart和Arie Slob在1970年代初开发了I²L(集成注入逻辑)。
Dick Raaijmakers(使用别名Kid Baltan)和Tom Dissevelt对第一批合成器进行了基本的用户体验研究,从而产生了享誉国际的电子音乐和爵士音乐。
第一代光刻机 SiRe1 Silicon Repeater 1
SiRe2 70年代中期由 Natlab 开发,移动晶圆台,H 型电机系统。
液压装置漏油对芯片制造带来严重破坏
SiRd2的工业版本 PAS2000,开始研发电动晶圆台
1982年交付给 IBM 测试,计划1983
合资公司 ASML 成立时,有16台未交付的 PAS2000
1984年11月,团建过程中的头脑风暴,终于明确放弃了油压驱动的 PAS2000,但时间不够,只能先更换电动机台,这就是 PAS 2400, 1985年春,是2500之前的过渡产品
1984-1987年半导体市场的衰落,反而成就了 ASML,给了蔡司镜头提高的时间。
第一个成功产品 PAS2500 1987年,开始逐渐走上正规,AMD 购买25台
1989年,台积电工厂遭遇大火,成为 ASML 当年的最大客户。
1989年的整体战略围绕5500展开,是5年战略计划的基石。
5500架构师 范登布林克
PAS3000
PAS5000 1991年,DUV 镜头和 KrF激光器,是5500之前的过渡产品
PAS5500 首台大规模商用 1991年5月交付,为 DRAM 厂商使用