收藏本站  |  English  |  联系我们  |  中国科学院
  首页 所况介绍  
新闻动态
 
 
 
 
 
 
 
 
 
现在位置:首页 > 新闻动态 > 综合新闻
 

从ASML的成长看高复杂度装备的产业化组织管理与开放式创新体系——中国科学院集成电路创新研究院(筹)组织管理创新体系系列讲座
2018-02-12 | 编辑: | 【 【打印】【关闭】
 

  2月1日,中国科学院集成电路创新研究院(筹)(以下简称“创新研究院”)组织管理创新体系系列讲座,邀请原荷兰ASML公司研发人员、Vision and Action(V&A)公司创办人、微电子所客座研究员张少先博士围绕高复杂度装备的产业化组织管理创新体系作专题报告。讲座由创新研究院副院长王宇主持。 

  张少先以ASML公司的现状开题,详细介绍了公司从艰难起步,到立足生存,再到超越对手、建立产品化管理和开放式创新体系的完整发展历程,做了一场令人热血沸腾、感同身受的演讲,为听众解开了ASML公司的神秘面纱。 

  ASML是当今世界半导体装备业的龙头企业,2017年产值逾700亿人民币,毛利45%,净利润23%,纳斯达克上市,市值逾5600亿人民币,光刻机全球市场份额世界第一,其支撑摩尔定律向前发展的旗舰EUV产品在2017年交付了十台,单价1.1亿欧元。然后,谁能想到,当年的ASML不过是被飞利浦公司公司边缘化甚至一度濒临解散的小组。 

  ASML成立于1984年4月1日。在此之前,ASML的胚胎已经在飞利浦公司公司培育了10多年。1970年代早期,随着集成电路集成度的提升,业界头疼于接触式光刻的一系列问题。飞利浦公司从1971年开始,在此前开发的透镜式显影装备基础上,开发透镜式非接触光刻(Stepper)。尽管在整体性能研发方面取得一定成功,但成本高昂,且存在一系列技术问题,很难对外推广。此时,其他设备商在解决接触式光刻问题上用不同的技术路径取得了突破。飞利浦公司于是暂停相关研发,大部分人员安排其他工作,同时同数家美国业界设备公司密切讨论成立合资公司或转让事宜,均无果而终。于是,关停光刻设备研发被提上议事日程。 

  峰回路转。在飞利浦公司研发园区旁坐落着一家小公司——ASMI(Advanced Semiconductor Materials International),刚刚从半导体设备代理商转入前后道设备制造,希望利用自身国际化网络优势,与飞利浦公司合作开展光刻机研发,以实现全链条设备供应。但飞利浦公司对此并不积极,一是飞利浦不相信ASMI有能力做成光刻机,二是市场时机已经丧失(在飞利浦公司停滞的数年里,GCA等已经全面占有市场)。但在ASMI的执着追求下,1年后双方合作成立了ASML公司。 

  然而,包括ASML的员工在内,几乎没人看好ASML。早期的40多名员工大多认为这只是个用来找工作的过渡期。公司面临的最大问题是飞利浦公司先前研发的技术在漫长的等待中已经过时,远不能满足客户要求。更加雪上加霜的是公司严重缺乏资金。 

  这是一个不能再糟糕的开局,但ASML是靠什么生存下来? 

  一是找准市场痛点。公司专注于提升光刻机的产能。产能代表着成本和利润。“在满足线宽要求的基础上,核心指标是产能”这一中心思想从ASML诞生之日起贯穿于其所有光刻机装备。 

  二是加强合作。与技术力量强的合作伙伴如Zeiss公司共同开展研发制造,给予合作伙伴超额利润,实现了良好的外部生态体系建设。 

  三是飞利浦公司的扶持。ASML成立之初最重要的订单来自飞利浦公司(事实上,ASML最早的设备并不好用,飞利浦公司的订单更多是为了拉兄弟一把)。飞利浦公司还积极帮助ASML推销产品,为ASML早期研发配套和生产提供了大量便利,并多次在ASML危难之际提供借款。 

  最重要的是ASML早期团队的工作热情。尽管开局不好,但管理层迅速将整个组织扁平化,启发大家各尽所能、集体求生。这极大激发了整个团队的热情,在没有股权激励的情况下,大家极为勤奋而有创造性的工作。 

  时来运转,ASML终于在一系列困难中误打误撞地迎来了好运。1980年代中期,光刻机市场饱和,竞争非常激烈。1986年行业危机,计算机需求量下降了三分之二,设备公司受到了严重冲击,ASML也不能幸免。但ASML没有重资产,连厂房都是租的,绝大部分部件是外部开发和生产的,收到冲击很小。当时,业界很多重资产公司因为危机而垮掉。这一幕如同恐龙灭绝给哺乳动物的发展创造了机遇一般。1988年市场恢复时,ASML刚好推出有市场竞争力的新机型,一举征得一席之地。1988年ASML首次获得盈利。 

  1989年,ASML推出PAS5000,i line stepper,确立了0.50微米节点行业领先地位。90年代,ASML根据光刻机复杂而更新速度快的特点建立起产品开发管理体系,研发能力进一步提升。90年代中期展出365、248和193纳米光刻机全系列新产品,并在技术上处于领先地位,到90年代末占领了全球30%市场。1995年,ASML在美国纳斯达克和荷兰阿姆斯特丹股市上市,打通资本通道。同时,构建合作与供应链体系,将能否“按时”、“按要求交付作为合作伙伴主要筛选指标。合作伙伴由早期的数个增加到90年代末期的300多家。与合作伙伴建立从发展路线图到成本优化的深度合作关系,大力提升交流透明度。 

  21世纪初,ASML将TWINSCAN应用于光刻机。尽管TWINSCAN曾被一些同时代同行取笑,但ASML的中心思想是在满足线宽需求的前提下提升产能,TWINSCAN两个工件台轮流替换,极大提高了光刻机产能,直接提高产能1/3。2002年起,ASML开始研制浸入式光刻机,这是个极大的技术挑战,但ASML仅用两年时间,在2014年9月向客户提供首台浸入式光刻机生产型设备,把竞争对手远远甩在身后。 

  2005年的ASML已经打遍天下无敌手。作为行业领袖,ASML进入了无人区探索,发展如履薄冰,唯恐犯下方向性错误。每次失败探索的代价不仅是10亿欧元量级起步的资金成本,更是高昂的时间成本与行业发展的迟滞。笔者在ASML工作期间,每月都会读到公司内部发放的市场报告。报告分成四个层次:社会的演化;信息社会对电子产品的需求走向;芯片制造体系与装备的因应变化;对光刻的需求。笔者深深体会到行业领袖在无人区探索中应有的高度和思考体系。从创建伊始就加入ASML的联合主席与CTO Martin van den Brink先生代领的公司管理与研发团队,以十年以上的毅力、数十亿欧元的投入坚持做EUV,不仅是对技术的执着,更是对行业的长期深刻、准确的洞察。回顾光刻技术几十年来的发展路径,似乎技术演化路径就应当如此。但在当时,每个主要技术节点都有若干选项分叉。ASML每次都“幸运”地选对了,幸运背后的决策体系令人是深思。 

  ASML在长期的发展中也形成了自身特色,即聚焦在客户需求、整机设计、全局性关键技术开发和系统整合上,其他全部通过开放式创新与大范围协作体系来完成。抛开个案特征,在高复杂度装备开发方面,可借鉴的共性经验是: 

  1. 起步时要瞄准处于上升期的细分市场。时势造英雄,战术上的勤奋很难抵消方向选择和深度研究上的懒惰。 

  2. 有能提供丰富资源的技术孵化和产业化的早期支持平台(飞利浦公司实际上提供了类似于大国企和大院所的体制化资源)。 

  3. 团队有高度热情,关键时期有灵魂人物。 

  4. 反复凝炼市场痛点,把握住市场的核心需求。 

  5. 自身专注关键问题解决,创造开放式共赢的外部合作体系。 

  6. 抗风险、抗行业波动周期的能力建设与财务管理。 

  7. 行业领袖在无人区探索的方法论,思考的高度与体系。 

  8. 与时俱进的组织建设与不丢弃最初精神的管理变更。 

  ASML在高复杂度装备系列化开发管理体系和开放式创新与大范围协作体系的做法同样值得学习和借鉴。 

  光刻机的挑战不仅在于其复杂度以及各项尖端技术的综合,更在于摩尔定律要求的迭代速度。ASML的内功集中体现在产品开发管理体系,即在可行性、装备要求与规格、装备设计和系统分解开发、样机演示、中试、上量六个装备开发阶段中,市场、销售、技术、生产、供应链和客服六类工作部门如何高效协同。ASML的开放式创新与大范围协作体系即是其在长期发展中的自觉,又受益于其所在的艾因霍芬地区即荷兰东南部开放式创新的丰富技术资源、合作文化及大家在商业规则上的共识。 

  荷兰东南部有着悠久的科技开发历史。由荷兰的艾因霍芬、比利时的鲁汶和德国的亚琛三座各距100多公里的城市所组成的技术三角带,是欧洲技术资源最集中的地区。该地区有一批细分领域的世界级装备企业,开放式创新与大范围协作体系是大家共同的模式。围绕着这些装备企业的,是大批特色突出各有绝活的技术服务型企业。装备企业能像定制化生产外包一样定制化研发外包,这不仅使得装备企业能专注在客户需求、整机设计、全局性关键技术开发和系统整合上,更大大降低了行业领军企业在无人区探索的财务成本、时间成本和人力资源问题。因为大量的探索工作是短期的,随着进度和全局的变化要灵活调整包括终止,同时往往需要多学科人才的协同。企业在自我内在体系中做大量的探索性具体工作会导致开始容易停止难,且几乎不可能随时招募和遣散高水平的多学科人才。 

  ASML一类的高端装备企业与众多研发合作伙伴形成了稳定而有弹性的丰富产业生态。但这一个产业生态体系赖以生存和发展的根本基础在于两条简单有力且有普遍共识的商业规则: 

  1. 委托方拥有新产生的知识产权 

  2. 受托方不能为同行业其他家做相似的工作 

  没有这些基于公平性的简洁朴素的规则,就不会有人敢于进行探索性创新,就不可能会产生ASML这样高复杂度装备的行业领袖。深层次创新和结构化积累要有规则的保障。 

  通过张少先的讲解,大家如亲历般感受了ASML的成长历程中的波澜起伏,并从ASML的成长领略高复杂度装备的产业化组织管理与开放式创新体系的共性规律,以及支撑这种创新生态的文化与商业规则,深受启迪。 

  张少先毕业于荷兰埃因霍温理工大学,曾在ASML公司从事研发工作,后在荷兰创办Vision and Action(V&A)公司,携手十多家具有业界顶尖水平的西欧地区技术型企业与研究机构,同国内行业龙头企业与研究院所开展国际技术合作与产业化开发工作,在光电相关领域和环保领域取得了突出成绩。张少先现任微电子所客座研究员,从事集成光子的技术规划与产业化发展工作。 

  张少先声明: 

  1. 本报告为个人体会总结,难免有不准确之处,仅供学习交流讨论管理思路,不涉及ASML技术与商业秘密。 

  2. 本报告所采用具体数据来自ASML官方网站,以及一系列不同时期的公开资料,如2004年出版的《20 years of ASML》。

  报告内容由主讲人整理  

 

附件下载:
    中国科学院微电子研究所版权所有 邮编:100029
单位地址:北京市朝阳区北土城西路3号,电子邮件:webadmin@ime.ac.cn
京公网安备110402500036号