ASML aan de wereldtop met chips

ASM Lithography in het Brabantse Veldhoven is de derde producent ter wereld van wafer steppers, silicium schijfjes waarvan chips worden gemaakt. Slechts twee Japanse giganten, Canon en Nikon, gaan deze Philips-dochter voor op een sterk expanderende markt. Meer dan de helft van de produktie van ASML gaat naar de Verenigde Staten, maar Azië komt sterk opzetten. “Het is niet aan te slepen.”

Je zult maar nummer drie van de wereld zijn, je zit aan de technologische wereldtop en je produkt raakt de kern van de nieuwe informatie-economie. Je omzet groeit voor het derde achtervolgende jaar met ruim 50 procent en de eerste helft van 1995 lag je omzet met 373 miljoen gulden 77 procent hoger dan vorig jaar. En over dezelfde periode verviervoudigde je winst tot 43,1 miljoen.

Welkom bij ASM Lithography (ASML) in Veldhoven, een high tech-bedrijf onder de rook van grote broer en afnemer Philips dat behalve superlatieven ook wafer steppers voortbrengt, grote camera-achtige apparaten vol computers, software, fijnmechanica en lasers. Via een masker of negatief etsen deze 3500 kilo zware steppers met nagenoeg atomaire precisie uiterst fijnzinnige chip-patronen op schijven silicium (wafers). Daaruit worden de befaamde chips 'gezaagd' en op framewerkjes van zo'n vierkante centimeter geplakt. Ziedaar de chip, de alom aanwezige drager van de informatiemaatschappij die al vele facetten van ons alledaagse leven beïnvloedt en dat nog veel meer gaat doen.

ASM Lithography is gevestigd in een laag terrasvormig complex aan de voet van de altijd bruisende A2 en wordt in snel tempo uitgebreid. In plaats van normale produktiehallen zijn er clean-rooms waar licht en lucht grondig worden gecontroleerd. Het bovenmatig geschoolde personeel assembleert er gehuld in stofvrije bunny suits de PAS-2500 en PAS-5500 families van 'wafer steppers' die voor 1,9 tot 3,7 miljoen dollar per stuk wegvliegen naar de VS, Azië en overig Europa.

Toch heeft ASML in zijn elfjarig bestaan ook in de afgrond gestaard. Laatstelijk nog in 1991 toen vraag en inkomsten dramatisch tuimelden. Want de wereld van de chips was het afgelopen decennium niet alleen hoogst dynamisch maar ook uiterst cyclisch. En dat geldt in nog versterkte mate voor de fabrikanten van kapitaalgoederen waarmee chips worden gemaakt. Wie kent nog het Amerikaanse bedrijf GCA? Dat beheerste in 1984 nog 70 procent van de wereldmarkt voor 'wafer steppers', raakte in de latere jaren tachtig in de problemen en moest in 1993 voor goed sluiten.

ASM Lithography begon in 1984 al samenwerkingsverband tussen Philips en ASM International (ASMI) in Bilthoven, een zelfstandige fabrikant van ovens voor het bakken van silicium. De samenwerking floreerde niet echt en in 1988 stootte het Bilthovense ASMI zijn gehele belang in het Veldhovense ASML af aan Philips en ging alleen verder.

De gigant uit Eindhoven, destijds zelf ook niet in topconditie, leek daarmee een authentieke brekebeen te hebben binnengehaald. Wist ASML in 1989 nog 74 'wafer-steppers' te verkopen, in 1991 nog maar 36. Dat ASML niet over de rand duikelde, kwam behalve door Philips ook door genereuze Europese high tech-hulpprogramma's als Jessi en Esprit. Die boden ongeveer 15 miljoen gulden per jaar aan subsidie alsmede assistentie van de belangrijkste Europese onderzoekcentra, wat in de 'wafer stepper'-business met zijn extreem hoge research-en ontwikkelingskosten van groot belang is. Vanaf 1992 begon de vraag naar chips, en daarmee die van chipmakers naar 'wafer-steppers', weer aan te trekken. En sindsdien is er eigenlijk sprake van een produktieve triomftocht.

“Groeide onze omzet vorig jaar al met ongeveer 60 procent naar 534 miljoen gulden, dit jaar passeren we vrijwel zeker de 800 miljoen”, vertelt financieel directeur Gerard Verdonschot op jubeltoon en onder verwijzing naar 'analisten'. Want sinds ASML afgelopen maart naar de beurzen van Amsterdam en New York (Nasdaq) ging - waarmee Philips' aandeel in het bedrijf terugliep naar 57 procent - mag de bedrijfsleiding zelf geen financiële voorspellingen meer doen. “Beliep onze nettowinst over heel 1994 nog 40 miljoen gulden”, vervolgt Verdonschot, “de eerste helft van dit jaar zitten we al op 43,1 miljoen. En volgens analisten zit de winststijging verder door.”

ASM Lithography heeft nu ruim 18 procent van de wereldmarkt voor 'wafer steppers' in handen en moet slechts twee Japanse reuzen voor laten gaan: Canon Inc (26 procent) en Nikon Corp (51 procent). “Wij mogen nu met de grote jongens meespelen”, grapt bestuursvoorzitter Willem Maris van ASML die, zoals heel wat van zijn employés, afkomstig is van het nabije Philips.

Is het niet merkwaardig dat de Amerikanen als 's werelds grootste chip-producenten en consumenten voor de produktie van de strategisch belangrijke 'wafer steppers' nagenoeg zijn aangewezen op de Japanse reuzen Nikon en Canon, en op ASML te Veldhoven? Maris: “De Amerikanen hebben Ultratech dat technisch achter loopt en SVGL dat goed zit in lasertechniek, maar nog moet aantonen dat ze daarmee een commercieel aantrekkelijke wafer stepper kunnen maken. Maar het zijn beide kleine bedrijven.”

Willem Maris vertelt dat 62 procent van ASML's produkten dit jaar naar de VS gaan, 20 procent naar Azië (exclusief Japan) en 18 procent naar Europa waar Philips en het Franse Thomson de voornaamste klanten zijn. ASML's grootste en meest opvallende klant is Micron Technology uit het Amerikaanse Boise dat het afgelopen jaar voor 185 miljoen gulden in Veldhoven kocht. Het Amerikaanse bedrijf is van de kleurrijke 86-jarige multimiljonair John Richard (J.R.) Simplot. Die maakte eerst fortuin in echte potato-chips, levert nu nog ruim de helft van alle patates frites aan McDonald's, en wist zijn fortuin de laatste drie jaar nog eens te verdubbelen met de produktie van micro-chips door zijn Micron.

Voor ASML komt Azië als markt sterk opzetten. Financiële man Verdonschot: “Het groeit daar vreselijk hard. Wij zitten al goed in Taiwan en Singapore, het Koreaanse Samsung is dit jaar klant bij ons geworden en we gaan beginnen in China en Maleisië. Het is niet aan te slepen.”

Bestuursvoorzitter Willem Maris vult enthousiast aan: “Wij zitten met onze toeleveranciers letterlijk aan de technologische frontlijnen. Ik denk dat er ook bij Philips geen apparaat te vinden is met zo'n hoge technologische inhoud als onze 'wafer stepper.” Die machine bestaat in wezen uit drie geïntegreerde systemen: uiterst gecompliceerde lenzen die een meter lang zijn en 280 kilo wegen en samen met andere optische uitrusting worden geleverd door de Zeiss Group, de optische divisie van de (Oost)Duitse Carl Zeiss Stiftung; dan is er de fijne mechanica, deels ontwikkeld in Philips' Nat.Lab., met een precisie in nanometers nauwkeurig (1 nanometer is zoveel als een haar groeit in een seconde) en met resoluties tot eenderde micron (1 micron is eenduizendste millimeter); en ten derde is er de verfijnde metrologie, de meetsystemen van het Amerikaanse Hewlett-Packard. Willem Maris: “Alle drie zitten op de rand van het technisch kunnen en wij zorgen voor hun integratie in onze wafer stepper PAS 5500-familie.”

Dan vervolgt de bestuursvoorzitter van ASML op kalmerende toon tot de leke-toehoorder: “Ach, je kunt onze machine eigenlijk zien als een omgekeerde toverlantaarn die niet vergroot maar juist eindeloos verkleint. Hij projecteert via een negatief minuscule chippatronen op een schijf silicium of wafer waarover een prut is gesmeerd die wij resist noemen. Waar het kleine lichtpatroon valt, ontwikkelt de resist, waar het niet komt dus niet. Hoe kleiner de lijntjes die je etst, hoe kleiner de chips, hoe meer chips je van een schijf silicium haalt en hoe meer geld je verdient.”

Bij het gros van de chipmakers zit de minimale lengte van de lijntjes binnen een chippatroon nog tussen 0.7 en 0.5 micron. ASML komt volgend jaar met zijn nieuwe wafer-stepper PAS 5500-200 die 0.30 micron aanhoudt. Maar de grootste concurrent Nikon uit Japan komt er dan al met één die 0.25 micron haalt. “Wij komen inderdaad wat later”, geeft Maris grif toe, “maar onze machines zijn wel 30 procent produktiever.” Hoe lang kan de lucratieve drang tot steeds kleiner etsen doorgaan, waardoor er steeds meer chips uit een siliciumschijf zijn te halen?

Roel Kramer, technologie-chef van Philips' chipdivisie, de huidige melkkoe van het concern, voorziet steeds grotere technische problemen als de chipfabrikanten tegen de eeuwwisseling onder de 0.25 micron willen duiken. “Dan zitten we namelijk tegen de golflengte van het licht aan”, aldus Kramer. Hij verwacht dat het probleem is uit te stellen door gebruik te maken van licht met een kortere golflengte, het zogeheten ultra-violette licht. Daarmee kunnen begin volgende eeuw nog lijntjes van 0.15 micron op het silicium worden geëtst. Verder wordt geëxperimenteerd met röntgen- en electronenstralen die nog kortere golflengten hebben. Kramer: “Beneden de 0.10 micron barrière die we wellicht in 2008 bereiken, zien weinigen het nog zitten. Maar ja, twintig jaar geleden zagen we ook wel eens onneembare obstakels. Daarvan zijn er nu veel genomen.”

Vast staat dat er tot 2008 en nog lang daarna onnoemelijk veel chips en wafer steppers zijn te verkopen. Alleen over het tempo valt te redetwisten. Zal de ongelofelijke hausse die de chipwereld nu beleeft, duurzaam blijken? De vraag naar chips groeide in 1995 wereldwijd met 40 procent en de twintig grootste chipproducenten van de wereld steken dit jaar voor 26,2 miljard dollar in uitbreiding van produktiecapaciteit voorop de Amerikaanse reus Intel met 3,6 miljard dollar, op de zeventiende plaats Philips met 0,75 miljard dollar. Vorig jaar werd in totaal voor 120 miljard dollar aan chips verkocht en rekende een gerenommeerde voorspeller als Dataquest voor 2000 op 200 miljard dollar. Nu schommelen de meeste prognoses tussen 300 en 350 miljard.

Nochtans toont bestuursvoorzitter Willem Maris van het Veldhovense ASM Lithography enige nuchterheid: “Ik draai al zo lang mee in deze wereld dat ik rekening blijf houden met een terugslag. Al moet ik toegeven dat de signalen die wij van onze klanten krijgen daar niet op wijzen. Voor volgend jaar zijn we uitverkocht en ook voor '97 blijft de vraag sterk.” En als de terugslag toch komt kan ASML, volgens Maris, hopen op een 'zachte landing'. Want anders dan de geheel geïntegreerde mega-concurrenten Nikon en Canon betrekt ASML zijn meeste onderdelen en systemen van derden wat inhoudt dat in moeilijker tijden de lasten over meer hoofden worden verdeeld.

Blijft het feit dat steeds meer kopstukken uit de chipwereld vermoeden dat de hemel-hel-achtige cycli uit het verleden gaandeweg voltooid verleden tijd worden. “De chipmarkt beleeft qua omvang en duur een hausse zonder weerga”, aldus Vladi Gatto, chef-econoom van chipproducent Texas Instruments, “en het ziet er naar uit dat die trend tot in de volgende eeuw zal reiken.” Daniel Klensken, gerespecteerd 'chip-analist', verzekerde onlangs de Financial Times: “De wereldwijde chipverkopen gaan van 140 miljard dollar dit jaar naar 350 miljard in 2000 en 800 à 900 miljard in 2005.”

Natuurlijk is de opmars van de chip in het dagelijks leven alom zicht- en voelbaar. Ging hij eerst voornamelijk naar de computer, nu ook naar telecommunicatie, networking, consumentenelectronica of auto's. In een standaard BMW gaan 54 micro-controller chips. Ook de mobiele telefoon 'vreet' chips en de beeldtelefoon, die er aan komt, heeft nog veel meer eetlust. De verwachting is dat het aantal mobiele telefoons in de thans rijke wereld tot 2000 zal verviervoudigen tot 100 miljoen.

Chip-technologie maakt ook steeds meer dingen mogelijk die voorheen niet gebeurden of waaraan gewoon niet werd gedacht. De conditie van batterijen in allerhande apparaten kan tegenwoordig per chip worden afgelezen. Hetzelfde geldt voor vitale onderdelen van auto's. Daar komt bij dat de chip al maar goedkoper wordt. Eigenlijk is het silicium gratis. In een typische 486-klasse personal computer die op de hoek 2000 gulden kost, gaan al gauw 100 miljoen transistors. Het is simpelweg onmogelijk om 100 miljoen stuks van iets anders te kopen voor dat geld.

En dan is er natuurlijk de exponentieel stijgende capaciteit van de chip die al 25 jaar lang elke twee jaar verdubbelt en dat, volgens kenners, zeker de komende 10 à 15 jaar zal blijven doen. Kan de nieuwste 64 megabit-geheugenchip nu 500 A-viertjes behappen, zijn 1024 megabit-'kleinzoon' over 10 jaar 32.400. Kortom, chips zijn misschien nog niet het industriële equivalent van brood en asperines, maar ze zijn wel hard op weg dat te worden.

Voor het moment blijft de grootste uitdaging voor de chipmakers het bijhouden van de aanzwellende bestellingen. Zelfs nu zij volop investeren in nieuwe chipfabrieken - de komende twee jaar komen er in de hele wereld zo'n 100 bij - blijft de vraag het aanbod overtreffen. Op hun beurt voelen chipproducenten zich weer geremd door de producenten van 'wafer steppers', de kapitaalgoederen waarmee chips worden gemaakt. “Wij vormen met onze concurrenten Nikon en Canon inderdaad een barrière voor nog snellere chipproduktie in de wereld”, erkent topman Willem Maris van ASML. “Ook al breiden wij zo snel mogelijk uit. In '93 maakten we nog maar 73 wafer steppers, in '94 107 en dit jaar hopen we op 165.”

Het Veldhovense bedrijf stuit zelf trouwens ook weer op een produktief obstakel. Dat ligt in het Duitse Oberkochen bij toeleverancier Zeiss, de maker van de kolossale en uiterst gecompliceerde lenzen van ASML's wafer steppers. En dat obstakel oogt in de high tech-wereld van de chipmakers verrassend traditioneel. Maris: “Bij Zeiss wordt tot nu toe veel met de handen gedaan door hoogstaande vaklieden die bij Zeiss ook nog eens twee jaar opleiding krijgen. Als je dan ineens de produktie met 50 procent per jaar wil opvoeren heb je een probleem. Je kunt niet van vandaag op morgen blikken met nieuwe vaklieden opentrekken.”

Ondanks deze produktieve frustratie vanuit het oosten van Duitsland durft Maris de relatie Zeiss-ASML hartelijk te noemen. De Duitsers hewbben 50 miljoen dollar extra in de lenzenproduktie geïnvesteerd. Daardoor krijgen de nog handwerkende 'Meister' van Zeiss weldra assistentie van robots die stukjes glas kunnen wegschieten en lenzen polijsten. Zeiss kan de ongedurige klant in Veldhoven daarom voor volgend jaar 225 lenzen beloven wat op zich een spectaculaire vooruitgang van zo'n 30 procent is. Maar temidden van alle chip-hysterie is het waarschijnlijk minder dan ASML zich zou wensen.