最近幾天，從海外傳來了一則壞消息。

荷蘭、日本和美國達(dá)成了新的協(xié)議，要向中國限制出口先進(jìn)芯片制造設(shè)備，說白了，就是***。

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拜登甚至親自會見日本、荷蘭領(lǐng)導(dǎo)人，討論了相關(guān)措施。

而就在短短半個月前，事情還不是這樣。1月15日，荷蘭外貿(mào)與發(fā)展合作大臣施賴納馬赫爾表示，荷蘭不會草率接受美國對向中國出口芯片制造技術(shù)實(shí)施的新限制。

現(xiàn)在比起幾年前，情況可能對我們更不利了。

1月30日，中國外交部長秦剛同荷蘭副首相兼外交大臣胡克斯特拉通電話，就雙邊關(guān)系等問題深入交換了意見。

繼去年的《芯片法案》之后，美國變本加厲，鼓動其盟友一起限制中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

這次將被卷入其中的企業(yè)包括阿斯麥（ASML）、尼康、東京電子等。

雖然這份協(xié)議的詳細(xì)內(nèi)容尚未公布，但根據(jù)業(yè)內(nèi)人士了解，禁售范圍可能涉及EUV***和最新一代DUV***，而普通DUV大概率不在禁售名單。

也就是說，我們要被卡脖子的是最先進(jìn)制程（比如5納米、7納米）的***。

因?yàn)楹商m和日本企業(yè)壟斷了全球高端***市場。

從華為、中興事件至今，過去5年（是的已經(jīng)5年了），很多人談到***，都是群情激昂，然后一聲嘆息。

這家叫阿斯麥的荷蘭企業(yè)，壟斷了全世界最先進(jìn)制程芯片的全部EUV***市場，也就是高端里的高端。

很多人旗艦機(jī)里的5納米、4納米制程芯片，只能用阿斯麥的EUV（極紫外）***來做，連日本人也做不了。

有人說EUV***就是“工業(yè)皇冠上的明珠”。

一臺先進(jìn)制程***，可以賣到3~4億美金，比一架波音飛機(jī)都貴。

它的重量可以達(dá)到180噸，零件超過45萬個。

運(yùn)輸一臺***，需要使用40多個恒溫恒濕專用箱、專業(yè)防震氣墊車來運(yùn)輸，以及4架次的波音747貨機(jī)。

雖然這樣的產(chǎn)品已經(jīng)登峰造極，但是阿斯麥這家公司一點(diǎn)也不高大上，當(dāng)我看完它的故事以后，我反而對我們更有信心。

今天我們先不討論中國***研發(fā)的進(jìn)度，我們來看看荷蘭人當(dāng)年到底是怎么做成的。

阿斯麥不該是一家被捧上神壇的企業(yè)。

相反，阿斯麥的成長過程更像是一部創(chuàng)業(yè)爽劇：

一家瀕臨倒閉的創(chuàng)業(yè)公司，是怎么從一個草臺班子開始，九死一生，打敗所有巨人，然后登頂?shù)墓适隆?/p>

我們前幾年看到的中國創(chuàng)業(yè)者熱血故事元素，阿斯麥一樣都不缺。

但看完它的故事，我也很矛盾，感到有些沮喪。

以史為鑒，中國人完全有可能做出像阿斯麥一樣的企業(yè)。

而有一些能卡住***脖子的問題，不是阿斯麥能夠解決的，也就不一定是中國人短時(shí)間能靠自己來解決的。

01

1952年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室迎來了一批特殊的客人。

他們是來公開“抄作業(yè)”的。

在這里舉辦的一場晶體管技術(shù)研討會上，貝爾實(shí)驗(yàn)室同25家美國公司、10家外國公司分享了所有晶體管技術(shù)，收取專利授權(quán)費(fèi)25000美元。

當(dāng)時(shí)參會的有一家小公司，叫飛利浦物理實(shí)驗(yàn)室，英文是Natlab（簡稱“N公司”），這就是光刻巨人阿斯麥的前身。

50年代，他們利用晶體管技術(shù)推出了各種元件，取得了巨大的商業(yè)成功。

60年代初，N公司的一位研發(fā)分部主任去美國出差，帶回來一枚美國人做的芯片。

荷蘭人意識到他們錯過了和世界先進(jìn)技術(shù)同步發(fā)展的機(jī)會。

飛利浦研發(fā)主管對年輕工程師克洛斯特曼（小克）提出要求，讓他放下手頭工作，集中精力制作一枚芯片。

當(dāng)時(shí)N公司沒有相關(guān)的光刻技術(shù)，于是小克決定自己搞一臺機(jī)器出來。

那一年，美國的GCA（G公司）已經(jīng)賣出了幾十臺重復(fù)曝光***。

嚴(yán)格來說，***應(yīng)該叫曝光機(jī)，它的工作原理有點(diǎn)類似于單反相機(jī)。

只不過高端的單反鏡頭支持6000萬像素分辨率，而一臺7納米***的像素可以達(dá)到1600億像素，是頂級單反的2666倍。

來源：啟哥有何妙計(jì)

它的作用是把掩膜板上的圖形，縮小以后投影到硅片上。

硅片上有光刻膠，膠里有光致敏劑，光一照就會變化。

曝光以后，經(jīng)過烘烤固化、顯影處理，掩膜版上的圖形就復(fù)制到了硅片表面。

至于“刻”硅片的過程，則是在曝光以后，由刻蝕機(jī)來完成的。

所以***的作用就像用陽光照剪紙（掩膜），再在桌上放一張紙（晶圓），把剪紙陰影的邊緣描出來。

然后刻蝕機(jī)再對準(zhǔn)桌上的描邊，剪出一張微縮的圖案。

這個過程之所以是這樣，是因?yàn)?0世紀(jì)50年代，化學(xué)家詹姆斯·納爾從顯微鏡當(dāng)中獲得的啟示。

顯微鏡可以把小東西放大，那么如果把顯微鏡顛倒過來，是不是就可以讓大圖像變小？

人們可以利用這種原理，在微小臺面上“打印”復(fù)雜圖案，從而在半導(dǎo)體材料上繪制出集成電路，做成芯片。

早期掩膜（紅膜）有幾英尺大，可以人工繪制

那么當(dāng)要打印的電路圖越來越復(fù)雜、細(xì)小，這個過程會出現(xiàn)什么困難呢？

一大難點(diǎn)在于光刻系統(tǒng)高速運(yùn)行的過程中要保持精準(zhǔn)。

比如一片晶圓上需要曝光的單元有幾百個。

晶圓在曝光運(yùn)動過程中，可能是鏡頭不動，機(jī)器操縱晶圓動來動去，那么就涉及到加速-急停-加速-急停。

在晶圓“剎車”的時(shí)候，位置要對準(zhǔn)到什么程度？要達(dá)到1納米以內(nèi)的對齊精度，也叫“套刻精度”（Overlay）。

不然你“刻”一會兒，該“刻”的位置就歪了，就像剪紙剪跑偏了。

有人比喻這個過程，相當(dāng)于兩架飛機(jī)并排飛，一個人拿出刻刀，在另一架飛機(jī)表面一粒米大小的面積上刻字。

而阿斯麥的***系統(tǒng)，在保持這種精度的前提下，全年可以穩(wěn)定運(yùn)行超過98%的時(shí)間，停機(jī)檢修工作只需要7天左右，剩下350多天都能幫你“印鈔”，阿斯麥設(shè)定的每一個部件正常工作時(shí)間要達(dá)到3萬小時(shí)以上，也就是4年左右。

只不過小克剛上手研究的時(shí)候，阿斯麥（也就是N公司）離這種水平還差著十萬八千里。

小克的老板覺得自己人研究太慢了，就先找美國G公司買了一臺***。

當(dāng)時(shí)這臺機(jī)器粗糙到，如果想要移動晶圓位置，還得手動擰螺絲來調(diào)整。

每移動幾厘米，誤差就會達(dá)到幾微米，也就是頭發(fā)絲十分之一的寬度。

小克覺得美國人的機(jī)器不是特別牛。

60年代后期，飛利浦的半導(dǎo)體材料部也發(fā)現(xiàn)美國人的光刻設(shè)備滿足不了生產(chǎn)需要了，就找到了自家N公司商量，雙方一拍即合：一起弄出來一臺***。

當(dāng)時(shí)N公司依托飛利浦，擁有很多精密技術(shù)和設(shè)備，比如一個光電標(biāo)尺可以測出0.1微米的位移，在當(dāng)年都是非常先進(jìn)的。

還有液壓軸承、空氣軸承，都是飛利浦沒有商業(yè)化的技術(shù)，但N公司內(nèi)部可以生產(chǎn)，對滿足***的精度要求非常重要。

***1代的氣動系統(tǒng)的一部分，通過壓縮空氣移動晶圓

但他們搞不定鏡頭。

小克找到了德國蔡司，對方覺得N公司要的鏡頭數(shù)太少，拒絕給他們定制，隨后小克找到了法國的C公司（CERCO）解決了這個問題。

就在同一時(shí)期，美國的G公司也找到了更好的鏡頭供應(yīng)商——尼康。

但是飛利浦在用G公司***的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)他們的設(shè)備不可靠，第一套掩膜（也就是“剪紙”）良率高，之后的就很拉胯。

飛利浦在***上貼了溫度計(jì)，發(fā)現(xiàn)電極讓滑軌變熱，滑軌熱脹冷縮就會翹曲，軌道從直線變成了弧線，雖然弧度很小，但是會破壞精度。

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小克團(tuán)隊(duì)注意到鎖定滑軌的約束螺栓，調(diào)整它的松緊，就能把晶圓臺的偏差校正到零點(diǎn)幾微米之內(nèi)，隨后在自家的機(jī)器上改良了這一點(diǎn)。

1967年，小克信心滿滿地帶著N公司的***原型參加飛利浦的年度展覽。

飛利浦的董事會成員也來到了展臺旁。小克正在眉飛色舞地講解，董事卻溜到旁邊展臺看新款洗衣機(jī)了。

對飛利浦集團(tuán)來說，一臺能年銷幾萬臺的“三大件”遠(yuǎn)比一臺沒有商業(yè)前景的破機(jī)器誘人得多。

但飛利浦的半導(dǎo)體材料部是懂行的，他們訂購了1臺N公司的***，非常滿意，每套掩膜之間的對齊精度也很高。

在1976年飛利浦的年度報(bào)告里寫著這樣一句話：

“由于在光學(xué)、機(jī)械和控制系統(tǒng)方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，我們成功地在研發(fā)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)了位置移動10厘米而位移偏差只有0.1微米。”

但是這項(xiàng)技術(shù)除了用來自戀，沒有其他用處。

到80年代初，美國G公司的***拿下了IBM、仙童、西門子等大客戶，1981年的銷售額達(dá)到了1.1億美元，3年翻了近10倍。

而N公司這邊研發(fā)一片混亂，一臺售出的***都沒有。

油壓軸承也出了問題。有一天，油泵機(jī)發(fā)出刺耳的嘶嘶聲，機(jī)油從導(dǎo)管噴涌而出，整個超凈工作室沾滿了油污。

他們決定要改用永磁體來驅(qū)動電機(jī)。

經(jīng)歷無數(shù)次失敗，他們的線性電機(jī)實(shí)現(xiàn)了兩個目標(biāo)：

運(yùn)動時(shí)達(dá)到極高的加速度，帶來***更高的吞吐效率；

靜止時(shí)停在該停的位置，達(dá)到極高的靜態(tài)精度。

但是大家不知道該怎么量產(chǎn)這臺機(jī)器。

因?yàn)榇蠹也幌矚g搞一大堆圖紙，出了問題都是拿嘴溝通，解決了就拉倒。

結(jié)果所有知識分散在所有人的腦袋里，連第二臺機(jī)器都不知道該怎么“復(fù)制”出來。

N公司想了一招：懶得動筆，那就把所有流程都用相機(jī)拍下來。

在經(jīng)歷了非常動蕩的內(nèi)部磨合之后，他們終于將一臺測試樣機(jī)送到了IBM。對方雖然提出了一些改善建議，但看上去就要下訂單了。

負(fù)責(zé)人喬治樂觀地說：“他們會訂購三四十臺呢！”

但是接下來很長時(shí)間，IBM都沒有下訂單。

團(tuán)隊(duì)士氣低迷，而飛利浦內(nèi)部對***項(xiàng)目的質(zhì)疑也越來越大。

半導(dǎo)體材料部門從G公司訂購的設(shè)備總能按時(shí)交貨，但自家N公司的設(shè)備卻總是延期。

G公司一年能賣200臺***，N公司只有5臺，還是供給飛利浦。

飛利浦CEO德克下令：“盡快結(jié)束***這種沒意義的項(xiàng)目。”

他們打算叫停或出售飛利浦各種不賺錢的業(yè)務(wù)，這是西方大公司的常規(guī)操作。

有一家荷蘭本地的芯片設(shè)備廠商想要接盤，它的名字叫ASM（先進(jìn)半導(dǎo)體材料公司），但是N公司高層很快就把它的名字劃掉了，嫌人家體量太小。

這時(shí)候，美國G公司最大的競爭對手P公司（Perkin-Elmer）受邀來到飛利浦考察。

他們參觀完***制造產(chǎn)線以后告訴他們：“你們這簡直就是一間用金磚做的茅房。”

意思是雖然技術(shù)不錯，但是沒必要弄這么昂貴。

更讓P公司高管驚訝的是，飛利浦董事會高層對芯片市場一無所知，對***業(yè)務(wù)滿臉嫌棄。

他們問N公司的人：“呃，你們大領(lǐng)導(dǎo)知道自己在說啥嗎？”

P公司有意愿收購，但隨后他們又參訪了另一家公司，就改了主意。

N公司覺得自己就像沒人要的孩子。

但只說對了一半。

因?yàn)锳SM的老板德爾·普拉多（老普）始終不死心。

他的公司在1978~1983年間收入增長了6倍。

1983年春天，負(fù)責(zé)飛利浦***業(yè)務(wù)的技術(shù)董事克魯伊夫（老克）在報(bào)紙上讀到了ASM成功地故事。他意識到：老普這家伙還挺有錢的。

當(dāng)時(shí)飛利浦全新的步進(jìn)式***距離完工只剩一步之遙，而ASM成了他們最后一根救命稻草。

1983年，當(dāng)老克第一次走進(jìn)老普辦公室的那天，他們只用了不到1個小時(shí)就敲定了飛利浦和ASM建立合資企業(yè)的計(jì)劃。

也就是后來的阿斯麥（ASML）。

老普想做的事情很簡單：他的公司生產(chǎn)其他幾乎所有種類的芯片制造設(shè)備，除了***。

收了N公司，他就能做成設(shè)備全產(chǎn)業(yè)鏈一條龍。

雙方股權(quán)50%對50%。

但實(shí)際上，只有老普拿著真金白銀注資210萬美元，而飛利浦幾乎“一毛不拔”，拿著一批過時(shí)的設(shè)備、原料充抵注冊資金180萬美元，只掏了30萬現(xiàn)金。

連飛利浦的管理人員都看不下去了：“這家新公司買杯咖啡就能破產(chǎn)。”

在收購之后，老普才發(fā)現(xiàn)阿斯麥的產(chǎn)量真是馬尾巴穿豆腐——提不起來，連年產(chǎn)40臺的目標(biāo)都達(dá)不到。

那家法國的C公司也很拉胯，供應(yīng)的16個鏡頭里只有1個能滿足客戶IBM的要求。

一些著名分析師表示：這家合資公司注定失敗。

1984年春天，阿斯麥擁有47名意志消沉的飛利浦員工。

他們之所以肯來，是因?yàn)榧瘓F(tuán)保證4年后他們可以轉(zhuǎn)崗回到飛利浦。

那一年，G公司和尼康是全球***的冠亞軍，而阿斯麥的市占率依然是0。而佳能、日立和其他國際公司也在爭搶蛋糕。

他們計(jì)劃在1986年參加硅谷的國際半導(dǎo)體展會，展示一款新***來搶占市場。

但在兩年內(nèi)量產(chǎn)一臺比對手更強(qiáng)的***，幾乎不可能。

阿斯麥的第一任CEO賈特·斯密特（老賈）擔(dān)起了這副重?fù)?dān)。

在阿斯麥幾乎沒人喜歡他獨(dú)斷專行的風(fēng)格，多年后當(dāng)他離職時(shí)，同事按慣例給他眾籌的離職紅包里只裝了80美元。

但他是帶著阿斯麥起飛的第一人。

他逼著大家改變工作流程，每天拿出一部分精力來記錄工作日志，整理文檔。

客戶明確告訴老賈，他們不需要?dú)W洲的***：“等你賣出去20臺，再來找我談吧。”

老賈沒有一蹶不振，而是發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)升級過程中的機(jī)會：

從大規(guī)模集成電路（LSI，細(xì)節(jié)大于1微米）到超大規(guī)模集成電路（VLSI，細(xì)節(jié)小于1微米），產(chǎn)業(yè)需要新一代***，處理的晶圓尺寸也會從4英寸升級到6英寸。

而當(dāng)時(shí)業(yè)界沒有形成解決方案。

尼康、G公司，都還在用導(dǎo)程螺絲桿來移動晶圓臺，圖像細(xì)節(jié)定位精度大于1微米，而阿斯麥掌握著技術(shù)優(yōu)勢。

老賈認(rèn)為，這是阿斯麥彎道超車的機(jī)會——兩年后，交出一臺成熟的VLSI***。

他估計(jì)，這需要投入1億美元。

他需要去求2個爸爸——兩個前期只投入了210萬和30萬美元的爸爸們。

老賈精心準(zhǔn)備了一套PPT，給董事們畫出了新的大餅，指出阿斯麥的一些技術(shù)無人能比，行業(yè)未來一定會大洗牌，成為頭部公司的市占率和回報(bào)是非常可觀的。

“我們可能需要多達(dá)1億美元，但只是一個粗略的估計(jì)。具體的數(shù)字可能更少，也許5000萬就夠了。”

事后證明，老普估的很準(zhǔn)。

包括老普在內(nèi)，董事們很震驚，這個保底數(shù)字是當(dāng)時(shí)母公司ASM全年的營收，而ASM剛剛扭虧為盈。

最后老賈得到的回復(fù)是：你可以接著搞，董事會追加300萬美元（0.03億美元），剩下的錢你自己想辦法。

之后，老賈一邊找錢，一邊招人。

他們需要軟件、電子、機(jī)械、光學(xué)、測量和控制技術(shù)等各個學(xué)科的人才。

為了釣到更多的魚，他們在報(bào)紙上登招聘廣告，怕公司沒名氣，擅自用了飛利浦的標(biāo)識——老賈假裝自己不知道，還被母公司罵了一頓。

結(jié)果收到了300份簡歷，很多人的求職信上都標(biāo)著“請轉(zhuǎn)交飛利浦公司”，大家都是沖著大廠來的。

02

20世紀(jì)80年代，隨著日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，尤其是內(nèi)存產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，佳能和尼康獲得了巨大的發(fā)展機(jī)會。

從日本到美國，他們一步步蠶食著G公司原本占有的市場。

1984年底，日本***市場規(guī)模超過美國。

這一年，阿斯麥把公司搬到了荷蘭南部的費(fèi)爾德霍芬，一座人口只有4.5萬人的城市。

今天，全世界以萬億美元計(jì)算產(chǎn)值的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都要看這座小城的臉色。

但是在當(dāng)年，阿斯麥的大部分員工就是在這樣一些簡易板房里開發(fā)***的。

為了這一次“彎道超車”計(jì)劃，阿斯麥開始網(wǎng)羅供應(yīng)商。

為了做出直線電動機(jī)，他們需要50個定子，也就是發(fā)電機(jī)中保持固定不動的部分。

他們在飛利浦的供應(yīng)鏈當(dāng)中尋找工廠，這些企業(yè)每年都是給飛利浦做上萬件零部件配套的。

他們告訴對方一年只需要50個，談話就結(jié)束了。

阿斯麥的員工覺得自己像個沒人搭理的小娃娃。

但他們沒有退縮，而是找到飛利浦各個工廠求援，一開始都吃了閉門羹。

這些工廠沒見過這么執(zhí)拗的人，他們的態(tài)度也開始松動。

最終阿斯麥員工發(fā)現(xiàn)，只要穿過幾條街，就可以在飛利浦的玻璃工廠里找到一些精密的玻璃部件。

供應(yīng)鏈解決了，但交貨又成了問題。缺少一個部件，***就不能工作。

負(fù)責(zé)供應(yīng)鏈的克拉森幾乎要崩潰了。

他周五下午問飛利浦的司機(jī)，零件啥時(shí)候到。

司機(jī)說：“都快五點(diǎn)啦，這周沒戲啦。”

因?yàn)轱w利浦員工從不加班。

克拉森絞盡腦汁，想出一轍，沒想到真的管用：

給他們?nèi)还P加班費(fèi)，送上幾杯啤酒，再來兩瓶葡萄酒。

所以他的后備箱里裝滿了各種酒。

為了確保不缺東西，他要求所有東西堆在他眼前。

結(jié)果他的辦公室里堆滿了電纜、插頭和成箱的零件。

在鏡頭方面，他們一腳踢開了不靠譜的法國C公司，再次找到蔡司。

但對方再次拒絕為阿斯麥定制鏡頭，而是讓他們從庫存里挑。

阿斯麥給蔡司畫大餅，說未來幾年會擴(kuò)大數(shù)倍的訂單量，蔡司一點(diǎn)也不感興趣，因?yàn)橐粋€蔡司“金手指”工匠要培訓(xùn)幾年甚至十幾年，人才供給跟不上。

經(jīng)過一番軟磨硬泡，蔡司最終還是答應(yīng)了。

但是蔡司上來就坑了阿斯麥一把。

由于密封鏡頭的膠水同其他材料的熱膨脹系數(shù)不一樣，鏡片用著用著就會發(fā)生漂移，圖像變得模糊，客戶退回了一批又一批產(chǎn)品。

蔡司當(dāng)年的這個問題不僅坑了阿斯麥，也坑了美國的G公司。

在承認(rèn)這個問題之后，蔡司才低下了高傲的頭顱，開始同阿斯麥共同研發(fā)***光學(xué)系統(tǒng)的解決方案。

1985年，阿斯麥的新機(jī)器PAS 2400制造完成。

老賈打算敲鑼打鼓地宣傳一番。

在半導(dǎo)體展會上，他們在參觀手冊上買下了10個版面，拿自家機(jī)器與行業(yè)主流產(chǎn)品進(jìn)行對比，跟現(xiàn)在手機(jī)發(fā)布會上的參數(shù)對比沒什么兩樣。

在展會上老賈還發(fā)現(xiàn)一個好消息：

他們的PAS 2400幾乎一直正常運(yùn)行。

而尼康等企業(yè)的***在演示過程中都出了問題。

為了維修設(shè)備，對手的展臺經(jīng)常閉門謝客。

那年夏天，阿斯麥終于拿下了AMD的一臺測試樣機(jī)訂單。客戶反饋不錯，但就是不下訂單。

當(dāng)年全球半導(dǎo)體市場進(jìn)入下行周期，***買家很少，美國和日本企業(yè)還是占據(jù)主導(dǎo)地位。

老賈有些灰心了：沒有一家正經(jīng)廠商下訂，連飛利浦都拒絕承諾購買。

與此同時(shí)，母公司ASM也陷入困境，虧損580萬美元。

為了幫阿斯麥找市場，老普甚至跑到保加利亞拿到了一臺訂單。

員工說：“沒客戶，沒機(jī)器。老板像瘋子一樣到處跑，到處花錢，就好像錢會過期一樣。”

1986年，阿斯麥依然沒客戶，而每個月的開支高達(dá)數(shù)百萬美元。

市場變化太快了，PAS 2500也不能滿足需求了。美國企業(yè)正朝著專用集成電路（ASIC）發(fā)展，阿斯麥需要研發(fā)新一代升級版——PAS 3000，并實(shí)現(xiàn)高度的自動化。

很多研發(fā)人員陷入了長期“996”和“007”的狀態(tài)里。

阿斯麥在當(dāng)?shù)刈饬艘粭潣枪┘影鄦T工睡覺，另一些人把睡袋放在后備箱，以防“睡樓”里住滿了人。

1986年，市場復(fù)蘇，AMD訂購2臺PAS 2500，中國訂購了一臺油壓驅(qū)動的舊式PAS 2000。

那些想在VLSI領(lǐng)域大干一場的芯片制造商開始關(guān)注日本之外的設(shè)備廠商。

老賈給大家鼓勁：“今年我們賣多少臺，那就是基數(shù)，明年就能翻5~10倍！”

1986年5月，第一臺PAS 2500量產(chǎn)***終于下線了。

當(dāng)?shù)谝慌_交付給客戶的***用叉車裝進(jìn)卡車的時(shí)候，負(fù)責(zé)維護(hù)機(jī)器的工程師維克的心提到了嗓子眼。

他發(fā)現(xiàn)有一個標(biāo)記某部件的氣球漏氣了，他跳進(jìn)卡車?yán)铮褮馇虼盗似饋怼?/p>

同事哈哈大笑，說他就好像在給機(jī)器做人工呼吸。

卡車一路緩緩行駛，阿斯麥沒有聯(lián)系交警開道。

每當(dāng)車隊(duì)停在十字路口，員工們一窩蜂地走上去指揮交通。

這臺機(jī)器的正常交付給阿斯麥員工注入了強(qiáng)心劑，大家工作熱情高漲，自愿加班，有時(shí)候甚至?xí)円共煌！?/p>

但無論這時(shí)故事充滿多少溫情與熱情，他們都不是國際舞臺的主角。

阿斯麥?zhǔn)姓悸手挥?%，只能靠荷蘭政府提供的研發(fā)撥款和補(bǔ)貼來維生。

蔡司的鏡頭問題最終把G公司拉下王座，而尼康改進(jìn)了自家的光學(xué)系統(tǒng)，乘勢而上，在80年代后期成為全球***的新霸主。

老普在接盤以后對阿斯麥無法盈利的處境越來越憤怒，1986年母公司虧損2500萬美元，阿斯麥虧了1400萬美元。

而這時(shí)蔡司的鏡頭有一半都不合格，另一半還遲遲不到貨。

老普壓力大到頂不住了，母公司在芯片爐等設(shè)備上掙的錢全都用來給阿斯麥填窟窿了，即便這樣阿斯麥工資也快發(fā)不出來了，老賈還要母公司追加投資，老普和老賈甚至?xí)谧呃壤锘ハ嗯叵?/p>

老普只能考慮出售阿斯麥，斷尾求生。

他聯(lián)系了日本的三井物產(chǎn)、住友集團(tuán)洽談收購，未果。

直到1987年6月1日，AMD終于下了25臺PAS 2500的訂單，那天老賈高興得在走廊里吹了一天的口哨。

但是兩個月后，他卸任的日子也到來了，另一家德國公司把他挖走了。

300多人給他籌集的離職紅包，放在一個帽子里，不到80美元。

至此，阿斯麥燒錢規(guī)模已累計(jì)5000萬美元。

還能再糟糕一點(diǎn)嗎？

不會了，因?yàn)樘旖得湍辛恕?/p>

1986年，張忠謀受邀回到中國臺灣，出任臺灣工研院的院長。

1987年，工研院和飛利浦成立了一家合資公司，名叫“臺積電”，飛利浦占股27.5%，是臺積電最大的外部股東，還將一些芯片生產(chǎn)線轉(zhuǎn)移到了中國臺灣。

結(jié)果1988年底，臺積電新產(chǎn)線就快裝好的時(shí)候，發(fā)生了一場大火。

臺積電把所有煙熏火燎過的***退回了阿斯麥，還下了17臺新訂單。

阿斯麥發(fā)現(xiàn)這些退回來的機(jī)器，有的只讓煙熏了一下，很容易修好。

而為火災(zāi)買單的保險(xiǎn)公司成了阿斯麥1989年最大的客戶。

當(dāng)年的74臺訂單讓阿斯麥利潤翻了一番，達(dá)到700萬美元，全球市占率達(dá)到15%。

但是大火不是年年有，阿斯麥怎么才能更上一層樓，超過尼康和佳能呢？

你需要把事情做對，然后耐心等著對手出錯。

1988年，合資企業(yè)解散，阿斯麥從兩個爸爸手中獨(dú)立了出來。如果有朝一日阿斯麥上市或出售，老普的ASM將受益。

為了抓住DRAM（一種內(nèi)存）市場蓬勃發(fā)展的機(jī)會，所有***廠商都在布局。

***中不同波長的光對應(yīng)著不同的制程工藝。

總體上，***用的光線一直是往更短波長發(fā)展的，從紫外、深紫外到極紫外，都快接近X射線了。

佳能和尼康選擇“跳過i線”，直接從g線跳到深紫外線（DUV，圖中的KrF和ArF），但碰到了棘手的技術(shù)問題，當(dāng)時(shí)連適合248納米DUV的光刻膠都沒有。

而阿斯麥剛剛歷盡劫難，沒能力大舉投入DUV，只能老老實(shí)實(shí)做i線。

從荷蘭政府和歐共體那里，阿斯麥拿到了1650萬美元用來研發(fā)新的PAS 5500，也就是i線的步進(jìn)式***。

這時(shí)候，阿斯麥遇到了臺積電之后的第二個貴人——IBM。

IBM財(cái)大氣粗，為了從6英寸晶圓升級到8英寸，他們決定第一個吃螃蟹，業(yè)內(nèi)第一套8英寸設(shè)備的研發(fā)費(fèi)用他們包圓了。

8英寸晶圓面積是6英寸的1.778倍，能切出的晶粒（Die）就更多，浪費(fèi)更少，幫企業(yè)掙到更多的錢。

最后IBM投入的這筆金額是——10億美元。

但對阿斯麥不利的是，他們在IBM的供應(yīng)商名單中排在最后一名，第5名。

IBM大部分人傾向于尼康這些“老牌”巨頭。

巧的是，在美國紐約州達(dá)奇斯縣的東菲什基爾，IBM全新工廠的負(fù)責(zé)人凱利沒有墨守成規(guī)，而是對所有供應(yīng)商一視同仁。

相比于對手，阿斯麥的優(yōu)勢是精確的曝光對準(zhǔn)。

IBM的高管希望來到阿斯麥公司考察新機(jī)。

PAS 5500的總架構(gòu)師老范（范登布林克）要求所有人嚴(yán)陣以待，各司其職，演示10個子系統(tǒng)模塊，比如鏡頭組、電動晶圓臺。

在IBM高管來訪前的周末，老范親自給所有工程師的老婆們打電話：

“對不起，您的丈夫這周末必須加班，我們需要他。”

但是1991年1月11日，老范接到IBM的電話：他們來不了了。

海灣戰(zhàn)爭打響，IBM不讓高管坐飛機(jī)，因?yàn)槟菢訒酗L(fēng)險(xiǎn)。

老范急眼了，在公司里瘋狂咆哮，因?yàn)槿绻貌幌翴BM，阿斯麥可能離倒閉關(guān)門就不遠(yuǎn)了。

同事老波（波拉克）看著他發(fā)泄完，點(diǎn)了一支煙：“你知道不，咱們應(yīng)該直搗黃龍，去他們IBM。”

老范驚了：“但咱沒法帶機(jī)器過去啊。”

老波說，立馬成立一個攝制組，把原本要展示的所有內(nèi)容拍成錄像帶。

老范喜出望外。

他們找了一家專業(yè)的影視公司，拍攝剪輯好以后第二天就飛到了IBM總部。

凱利等高管看了影片，有人差點(diǎn)從椅子上摔了下來。

用他們的原話來說：“我們從來沒見過這么先進(jìn)的設(shè)備。”

PAS 5500在業(yè)內(nèi)率先使用模塊化設(shè)計(jì)，并行開發(fā)，每個模塊都留有自動通信接口，最終拼裝成一臺***。

這種設(shè)計(jì)的研發(fā)、生產(chǎn)效率都大大提高。

而且模塊化設(shè)計(jì)可以讓客戶隨意選配各種部件包，包括各種鏡頭，各種尺寸，各種光源，各種投影模式，應(yīng)有盡有。

所以阿斯麥把這一代***做成了一代光刻平臺。

就這樣，阿斯麥實(shí)現(xiàn)了IBM的破冰之旅。

為了大批量供應(yīng)***，阿斯麥轉(zhuǎn)過頭去開始倒逼蔡司轉(zhuǎn)型升級。

蔡司6個“金手指”辛苦一年，只能交付10個i線光學(xué)元件。

產(chǎn)能低得像一個噩夢。

他們必須摒棄過去“金手指”工匠純手工打磨鏡片的方式，加入全自動化設(shè)備。

隨著PAS 5500的普及，蔡司終于解決了鏡頭生產(chǎn)對人工的依賴問題。

1996年，拋光機(jī)器人就可以讓鏡頭元件的精度達(dá)到原子級別，只需要80個人就能年產(chǎn)200多個復(fù)雜鏡頭。

再后來，蔡司高管加入阿斯麥監(jiān)事會，雙方建立獨(dú)家排他關(guān)系，阿斯麥入股蔡司，還為后來的EUV***蔡司光學(xué)系統(tǒng)研發(fā)提供資金支持。雙方緊緊地綁在了一條船上。

但回到90年代初期，阿斯麥最大的問題還是缺錢。

1991年，阿斯麥虧損了500萬美元。

飛利浦并購部門建議關(guān)掉阿斯麥。

阿斯麥方面表示PAS 5500訂單能讓公司起死回生，懇求老東家不要斷奶！

他們還腆著臉找飛利浦借了2100萬美元來發(fā)工資。

1993年，情況開始改善，訂單量、交付量顯著提升，公司現(xiàn)金流第一次開始正向凈流入，盈利1100萬美元。

他們拿著2100萬美元的支票拍到了飛利浦同事的桌上，笑得像個傻子一樣，其他在場的人都使勁鼓掌。

第二天飛利浦財(cái)務(wù)部的人打電話來把他們罵了一頓：“下次別再用支票付這么多錢了，集團(tuán)損失了兩天的利息呢！”

這一時(shí)期，阿斯麥的步進(jìn)***比競品貴25%，但是生產(chǎn)精度和生產(chǎn)率都更高，能很快幫客戶把錢掙回來。

他們甚至有信心跟客戶簽“不賺錢不付款”的合同，一開始只收80%的錢，尾款根據(jù)客戶業(yè)績支付。

為了籌到更多的錢擴(kuò)大生產(chǎn)，阿斯麥在90年代初期選擇上市，并拿下了韓國三星等大企業(yè)的訂單。

飛利浦通過阿斯麥上市獲得了1.25億美元。

1996年，荷蘭新聞周刊Elsevier將阿斯麥排在值得購買的股票列表的第一名。

20世紀(jì)末，他們離登頂全球***霸主只剩一步之遙。

那時(shí)候，阿斯麥的一些員工穿著T恤衫走來走去。

衣服上印著一行大字：我們會打敗日本人。

那么尼康，是如何走下神壇的？

03

20世紀(jì)末，當(dāng)時(shí)先進(jìn)的制程工藝從130納米來到90納米，晶圓尺寸從8英寸來到12英寸，***的波長也從248納米進(jìn)入193納米。

用干式193納米（波長）***，極限的制程工藝是65納米。

怎么做出40納米以下制程的芯片，所有半導(dǎo)體專家都在探索。

當(dāng)時(shí)給出的方案包括157納米F2激光、電子束投射、離子投射、EUV(13.5納米)和X光等。

尼康等企業(yè)都選擇了157納米激光方案，因?yàn)殡y度低一些。

阿斯麥沒想好，于是決定157納米和EUV兩條路線齊頭并進(jìn)。

結(jié)果尼康做了半天，樣機(jī)測試結(jié)果并不理想，一直琢磨怎么縮短光的波長，沒弄好。

而2004年，阿斯麥利用當(dāng)時(shí)最新的“浸潤原理”，做出了浸沒式***。

而浸潤原理很簡單，就是在光刻膠上方抹一層水，水的介質(zhì)折射率是1.44，那么193納米÷1.44≈134納米。

2006年，阿斯麥的新款***在英特爾順利通過40納米工藝驗(yàn)證，拿下了英特爾的大訂單。

而此時(shí)尼康在157納米路線上積重難返，新型***也無人問津。

因?yàn)榘⑺果?**最后一片鏡片是純平的（能放水），而尼康的是曲面鏡片。

如果尼康要改用浸沒式系統(tǒng)，整個鏡頭光路都要推倒重來，至少需要2年時(shí)間。

2009年，阿斯麥反超尼康，首次占據(jù)了***7成的市場份額，把尼康逼到了墻角，此后再無翻身的余地。

而阿斯麥利用193納米浸沒式***一路做到了7納米制程工藝。

但是即便如此，這也只是停留在深紫外（DUV）的領(lǐng)域，還沒有達(dá)到今天登峰造極的極紫外（EUV）***領(lǐng)域。

從1997年開始，英特爾為了突破193納米的限制，發(fā)起了EUV LLC聯(lián)盟，集合阿斯麥、AMD、摩托羅拉、美國三大國家實(shí)驗(yàn)室，召集幾百名頂級科學(xué)家，投入2億美元，發(fā)表幾百篇論文，只為了從理論上驗(yàn)證EUV的可行性。

EUV使用的13.5納米光線，波長太短，連空氣都穿不透，只能在真空環(huán)境中傳播，現(xiàn)實(shí)中沒有任何單層材料可以反射它，而是需要幾十層鉬和硅層層疊疊摞起來，在鏡片上鍍膜才能完成，每一層只有納米級別的厚度，且每層誤差不能超過0.01納米，相當(dāng)于京滬高鐵一根鐵軌，起伏不能超過1毫米。

2003年，理論驗(yàn)證完成，聯(lián)盟解散，球傳到了阿斯麥腳下。

這個聯(lián)盟成立的一個特殊背景是，美國人要不要向外國企業(yè)開放研究成果？

美國政界多數(shù)人認(rèn)為荷蘭是美國可靠的合作伙伴，但不包括日本。

就這樣，美國允許了阿斯麥獲得美國國家實(shí)驗(yàn)室最先進(jìn)的光刻研究成果，而把尼康和佳能排除在外。

在聯(lián)盟尚在的2001年，阿斯麥還收購了美國最后一家頭部光刻企業(yè)SVG，阿斯麥獲得了一些EUV光刻方面的專利技術(shù)。

2010年，阿斯麥造出了人類第一臺EUV工程樣機(jī)。

直到今天，它都是世界上唯一一家量產(chǎn)EUV***的企業(yè)。

它已經(jīng)成為荷蘭最大的出口企業(yè)，全球最大的芯片設(shè)備制造商。

這就是阿斯麥的故事。

開頭我說了，這是一個能讓國人既振奮又沮喪的故事。

振奮的地方在于，我們看阿斯麥的成長，跟一家創(chuàng)業(yè)公司九死一生的故事沒什么兩樣。

從一小撮人開始，他們甚至都沒有信心活下去，隨時(shí)想著“跑路”回飛利浦上班，到挺過一道道難關(guān)，實(shí)現(xiàn)出貨，實(shí)現(xiàn)簽單，實(shí)現(xiàn)逆襲。

這樣的事荷蘭人能做到，中國人能做不到？

但是讓人沮喪的地方在于，我們在國內(nèi)和友邦當(dāng)中，可能嚴(yán)重缺乏像蔡司、尼康這樣的頂級光學(xué)儀器制造商。

以智能手機(jī)鏡頭為例，國內(nèi)雖然有舜宇光學(xué)這樣的企業(yè)可以提供相機(jī)模組了。

但是國產(chǎn)旗艦機(jī)的頂級光學(xué)解決方案依然嚴(yán)重依賴海外供應(yīng)商，比如蔡司和索尼。

更不要提什么EUV***的國產(chǎn)光學(xué)解決方案了。

從蔡司的發(fā)展史來看，培養(yǎng)頂級半導(dǎo)體光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)能力可能是一個比打造***系統(tǒng)更漫長的過程。

因?yàn)?**的鏡頭是全世界最大、最精細(xì)的單反。

玩過攝影的人都知道，好鏡頭和差鏡頭的一大區(qū)別在于圖像畸變的程度。

攝影的時(shí)候畸變，你還可以后期處理，但***的成像必須矯正到0，就要靠插入鏡頭來解決鏡頭帶來的問題。

結(jié)果就是一套套越來越復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)。

各種***鏡頭光路對比

來源：啟哥有何妙計(jì)

這其中很多鏡片都是來修正成像質(zhì)量的。

最后導(dǎo)致一個***鏡頭可能1米多高、1噸多重。

你需要能把光路精確地算出來，把鏡頭組合設(shè)計(jì)出來、制造出來，達(dá)到極高的工藝精度，還能完成整個鏡頭組的定心安裝。

蔡司表示，如果把EUV***鏡片的面積放大到德國國土面積，那么鏡頭的高低誤差也只有0.1毫米。

如果想要做好國產(chǎn)***，我們第一步要做的就是培育好國產(chǎn)的***供應(yīng)鏈體系。

人才供給、高端材料供給、零部件和機(jī)加工設(shè)備供給，缺一不可。

研發(fā)一臺***，需要光學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、力學(xué)、材料、精密儀器、機(jī)械、自動化、軟件識別等多學(xué)科人才通力合作。

而據(jù)阿斯麥老總自己估計(jì)，他們自己只生產(chǎn)EUV***15%的零部件，其余都是從上千家公司購買的。他們有一整套嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)密的供應(yīng)商監(jiān)控手段。

讀過今天的故事，相信你已經(jīng)理解了，這家公司一開始連工作日志都懶得記，能達(dá)到今天的供應(yīng)鏈管理水平都是一點(diǎn)點(diǎn)積累起來的。

產(chǎn)業(yè)升級，國產(chǎn)替代，沒有什么神話，只有一磚一瓦。

現(xiàn)在，我們應(yīng)該像阿斯麥當(dāng)年一樣，先定個小目標(biāo)：打敗日本人。

因?yàn)橹械投?**，比如28納米、90納米制程設(shè)備，由于較低的技術(shù)壁壘，競爭者數(shù)量多，尼康與佳能憑借價(jià)格優(yōu)勢占據(jù)中低端市場主導(dǎo)地位。

從中低端慢慢做起，培育產(chǎn)業(yè)鏈，一步步往上走。

就像上周阿斯麥的CEO溫寧克說的：“如果中國得不到這些機(jī)器，他們就會自己研發(fā)。這需要時(shí)間，但最終他們會實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。”

“中國的‘物理定律’和我們這兒的一樣，你越給他們施加壓力，他們越有可能加倍努力。”

所以不要急，不要像日本人當(dāng)年那樣，連國產(chǎn)DUV光刻膠都沒有的時(shí)候，就急著去做EUV。

EUV只占全球***市場的8%，剩下的92%等著我們?nèi)尅?/p>

搶到了，那就是給中國EUV鋪好的墊腳石。

我們這一代人，等著看中國EUV摘桃子的那一天。

參考文獻(xiàn)：

瑞尼·雷吉梅克：《光刻巨人：ASML崛起之路》，478頁

Chris Miller:?Chip War: The Fight for the World's Most Critical Technology，464頁

啟哥有何妙計(jì)：ASML的登峰之路，給你帶來不一樣的***故事……

編輯：黃飛

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