Hoe topman Martin van den Brink ASML liet uitgroeien tot ’s werelds grootste chipmachinefabrikant

Een halve eeuw voordat hij ASML met ‘de ingewikkeldste machine ter wereld’ zou omtoveren tot het kostbaarste bedrijf uit de vaderlandse geschiedenis, groeide in het Veluwse dorpje Bennekom een dyslectisch jongetje op.

,,Ik was geen goede leerling, had overal matige cijfers voor'', vertelt ‘Mister ASML’ Martin van den Brink (1957) in de Volkskrant. Al 38 jaar is hij een van de grote gangmakers achter ‘het belangrijkste bedrijf waar u nog nooit van gehoord heeft’, zoals ASML’s bijnaam luidt. ,,Ik ben enorm dyslectisch, kan geen regel goed schrijven. Als ik vroeger sommetjes maakte, moest ik van plaatje naar plaatje gaan, want van de tekst moest ik het niet hebben.''

De zoon van een huisvrouw en een jonggestorven administrateur van boekdrukkerij Zomer & Keuning uit Wageningen is sinds 2013 de technologische topman en, samen met Peter Wennink, baas van ’s werelds grootste chipmachinefabrikant. Met een beurswaarde van 219 miljard euro is het meer dan 30.000 werknemers tellende lithografiebedrijf uit Veldhoven inmiddels opgeklommen tot plaats 38 op de wereldranglijst van kostbaarste bedrijven, (ver) boven mastodonten als McDonald’s, Unilever, Shell, Walt Disney of Nike.

ASML heeft klanten als TSMC, Samsung en het Amerikaanse Intel

Dat ASML bij het grote publiek een stuk minder bekend is dan bovenvermelde namen, heeft een simpele reden. In tegenstelling tot de potten pindakaas van Unilever, sportschoenen van Nike of bioscoopkrakers van Walt Disney komen consumenten zelf nooit in aanraking met de tot wel 160 miljoen euro kostende en vier Boeing 747’s vullende machines van ASML.

De klanten van ASML zijn chipmakers als het Taiwanese TSMC (nummer 12 op de wereldranglijst), het Koreaanse Samsung (nummer 25) en het Amerikaanse Intel (66). Aan hun computerchips, gemaakt met de machines van de ongenaakbare wereldmarktleider uit het Brabantse Veldhoven, is het te danken dat onze telefoons, auto’s, televisies, laptops, spelletjescomputers, pacemakers, slimme koelkasten en andere snufjes alsmaar sneller en goedkoper worden.

Buren hadden een werkplaats waar de boeren langskwamen met hun problemen

Aan de basis van dat bedrijf stond een jongen met twee rechterhanden uit Bennekom, die mede dankzij een fenomenaal talent voor techniek elk jaar met de hakken over de sloot over ging.

,,Mijn gevoel voor techniek had misschien met veel dingen te maken'', zegt Van den Brink, als chief technology officer de hoogste verantwoordelijke binnen ASML voor de ontwikkeling van innovaties. ,,M’n vader is jong overleden, en onze buren in Bennekom hadden een wagenmakerij, een werkplaats waar de boeren langskwamen met hun problemen. De eigenaars hadden geen opvolgers, want hun zoon werd wethouder, dat was de grote hotemetoot in het dorp. Dus stond die werkplaats daar maar, omdat de eigenaars er geen afscheid van konden nemen. Ik kwam daar als buurjongetje van een jaar of 10, 11. Je had er hout en ijzer, je kon er alles maken. Voor mij was het alsof ik in het walhalla kwam.''

,,Die mensen van de wagenmakerij waren al 80, maar die man kon nog een houten kruiwagenwiel maken, dat kon bijna niemand. Dan zat ik als jongetje van 10 te kijken hoe hij een ijzeren band om het wiel gloeide. Daar heb ik ontzettend veel van geleerd.''

,,Zelf heb ik altijd een totale afwezigheid van angst gehad om dingen te maken. Ik kan me herinneren dat ik als kleine jongen eens thuiskwam en dat mijn moeder zei: ‘De schoorsteen waait er bijna vanaf.’ Ik zeg: ‘Nou, dan trek ik hem er toch van af?’ Dus dat deed ik dan: ik trok de schoorsteen van het dak af en bouwde hem weer op.''

ASML heeft een monopolie op de machines, wat te danken is aan koppig doorzetten

Diezelfde onbevreesdheid voor technische uitdagingen zou hem decennia later helpen bij het hachelijkste avontuur uit de aan hachelijke avonturen niet arme geschiedenis van ASML: de ontwikkeling van EUV-apparatuur, chipmachines op basis van extreem ultraviolet licht (EUV), een lange tijd voor onmogelijk gehouden technologische doorbraak. ‘De ingewikkeldste machine ter wereld’, noemt The New York Times de zogeheten Twinscans. Kolossale witte gevaartes zijn het, waarin het ultraviolette licht als een purperen bliksemschicht door de ingewanden van het apparaat flitst.

ASML heeft een monopolie op de machines, die de snelste chips tot nu toe maken, wat te danken is aan koppig doorzetten, waar rivalen als Canon en Nikon al jaren geleden de moed opgaven. Het leverde ASML vorig jaar een recordomzet van 18,6 miljard euro op, een verdubbeling in vier jaar tijd.

Het succes van ASML is zo stormachtig dat de monopolist ongewild is uitgegroeid tot pion in de technologie-oorlog tussen China en de Verenigde Staten. De Amerikaanse president Donald Trump en zijn opvolger Joe Biden draaiden de Nederlandse regering de afgelopen jaren de duimschroeven aan om te voorkomen dat ASML zijn meest geavanceerde apparatuur kan exporteren naar het China van president Xi Jinping. Voor Beijing zijn de Veldhovense EUV-machines onontbeerlijk in zijn missie de Amerikanen technologisch naar de kroon te steken. ASML’s rol in het geopolitieke steekspel tussen China en de VS ligt zo gevoelig, dat Van den Brink het er tijdens het interview niet over wilde hebben.

Biden en Xi hebben Veldhoven in het vizier

Dat Biden en Xi het bescheiden Veldhoven in het vizier hebben, komt doordat ASML zo ongeveer in zijn eentje de beroemde Wet van Moore in stand houdt, naar de voorspelling uit 1965 van Intel-oprichter Gordon Moore dat het aantal transistors op een computerchip dankzij technologische vooruitgang elke twee jaar zal verdubbelen. Het voorbije decennium is het einde van de Wet van Moore, de profetie die onder technofuturisten een bijna heilige status heeft, al meermaals aangekondigd – en daarmee ook het einde van de technologische vooruitgang. Totdat ASML met zijn Twinscans op de proppen kwam. En zo slaat die eens obscure fabrikant aan bedrijventerrein De Run in Veldhoven de maat waarop anno 2022 de vooruitgang danst.

Rond de tijd dat Gordon Moore zijn wet formuleerde, stierf Van den Brinks vader.

Wat gebeurde er?

,,Gewoon, een hartaanval, niks bijzonders. Maar ik was 9 en mijn broers en zus waren allemaal jong. En daarbij was het ook de verwachting dat ik als handigste zoon een aantal dingen deed die mijn vader normaal zou hebben gedaan. Dus ik werd ook een beetje in die rol geduwd, of ik nam die rol zelf op me, en pakte thuis van alles aan.''

Wat repareerde u zoal, behalve schoorstenen?

,,Nou, ik zal iets onbenulligs noemen. Als m’n moeder vroeger even boodschappen ging doen, had ik als jongetje van 10, 11 de neiging om iets te pakken wat ik uit elkaar kon halen om het weer in elkaar te zetten. Dan pakte ik de pendule van de schoorsteen en haalde ik het uurwerk eruit. Het probleem was alleen dat de veer van die klok gespannen was. Maar ja, dat wist ik toen allemaal niet. Ineens springt het hele zaakje uit elkaar, dwars door de kamer heen, omdat de veer ontspande. Ik ben daarna geloof ik drie weken bezig geweest om het weer voor elkaar te krijgen. M’n moeder was natuurlijk heel boos.''

Want die kwam thuis met een volle boodschappentas. Wat zei ze?

,,Ze was wel boos, maar niet bóós, als je begrijpt wat ik bedoel. Die had ook zoiets van: wat curieus wat die jongen allemaal doet. Ze wilde wel dat ik de klok zou maken. Alleen was de veer kapot, dus toen heb ik in een boekje opgezocht hoe ik die moest maken. Een veer kun je niet buigen, die moet je eerst warm stoken. Dan gloei je dat metaal uit, waardoor de spanning eruit gaat, dan pas kun je hem buigen. Dat soort dingen heb ik toen allemaal ter plekke moeten uitvinden.''

De meeste jongens van die leeftijd waren waarschijnlijk drukker met voetballen.

,,Nee, ik denk dat als jij hier bij ASML gaat rondvragen, er vast heel veel mensen zijn die ook dit soort verhalen hebben. Ik vind mezelf op dat punt ook echt geen hoogvlieger.''

,,Ik weet nog dat ik als scholier vaak bij een lokale constructiewerkplaats bijkluste om vakantiegeld te verdienen. Na een paar jaar, ik zat inmiddels op de hts en zal een jaar of 19 geweest zijn, zegt de baas van de werkplaats tegen me: ‘Martin, ik wil je graag aan het werk hebben, maar ik kan je niet betalen.’ ‘Hoe bedoel je?’, zei ik. ‘Ik moet jou het minimumloon betalen, en jij wordt elk jaar duurder, terwijl jouw ervaring niet toeneemt. De andere jongens moet ik ook meer betalen, maar die kunnen ook steeds meer.’ ‘Hoezo’, zeg ik, ‘ik kan toch ook van alles?’ Dus zei hij: ‘Weet je wat? Dan ga je een echte opdracht doen. En dan kijken we of je ook de omzet haalt die hoort bij wat jij me kost.''

,,​​Ik moest toen voor Smit Transformatoren uit Nijmegen U-balken maken om het transformatorblik via draadeindes bij mekaar te houden. Toen ik klaar was, bleek ik de tekening 180 graden verkeerd om te hebben gehouden. Moest ik de boel weer omdraaien, en er nog een stuk aan lassen. Ik kwam d’r wel uit, maar al met al was ik twee, drie keer zo lang bezig als mijn collega’s. Dus sloeg m’n baas aan het rekenen. ‘Weet je wat het kost wat jij doet?’, zei hij. ‘Ik kan me jou gewoon niet permitteren. Je bent ontslagen.''

,,Dat ontslag is een markerend moment geweest voor mij'', grinnikt Van den Brink. ,,Een leverancier zei ooit tegen me: ‘Je kunt wel een lul tekenen, maar dan pist-ie nog niet.’ Je kunt wel van alles bedenken, maar het moet wel werken.''

Van de Brink zijn carrière begon met een omweg via de lagere technische school

Aan zijn jaren bij de constructiewerkplaats hield hij een groot respect over voor monteurs, techneuten en andere ambachtslieden, dezelfde mensen met gouden handjes waar hij later bij ASML zo sterk op zou leunen. ,,Bij de jonge generatie mis je daarvoor nog weleens de waardering; dat mensen echt snappen wat ervoor nodig is om iets te maken. Dat is iets wat mij met de paplepel ingegoten is, en waar ik later tijdens mijn carrière veel voordeel van heb gehad.''

Die carrière begon met een omweg, van de lagere technische school (lts), via de mts en hts naar de Universiteit van Twente, waar de technisch natuurkundige als 26-jarige afstudeerde op zijn onderzoek naar stadsverwarming. ,,Als ik nu, in het huidige schoolsysteem zou opgroeien, zou ik het nooit gehaald hebben. Ik kon vroeger overgaan met een 3 voor Engels, een 4 voor Duits en een 5 voor Nederlands. Daar red je het nu nergens meer mee, maar ik ging toch over, want met de rest van m’n vakken zat ik qua cijfers wel aan de bovenkant.''

,,De leraren vonden het zonde om me vast te houden, dus die lieten me gewoon lopen. Op een of andere manier had ik dat ook wel in de gaten, want ik had geen zin om m’n best te doen. Het kostte me veel te veel energie, die talen studeren. Ik werd daar ontzettend chagrijnig van.''

Waarom zou u het in deze tijd niet hebben gered?

,,Ik denk dat er tegenwoordig minder plek is voor afwijkende leerlingen. Dat heb ik ook bij mijn eigen kinderen gezien. In het opleidingssysteem is er nu denk ik minder ruimte voor de eigen afweging van een leraar. Als je te laag scoort bij de Cito-toets, of te weinig studiepunten haalt, red je het niet. Er is minder ruimte voor discussie, voor nuance. Geen enkele opleiding zou nu iemand laten overgaan met alleen maar onvoldoendes voor talen. Maar mij gebeurde dat.''

Toen Van den Brink in 1984 binnenkwam bij ASML, wees niets erop dat de zieltogende lithografiefabrikant in de decennia erna zou uitgroeien tot hoeder van de Wet van Moore. Een van de eerste innovaties van de toenmalige Philips-dochter was het neerzetten van emmers om het regenwater op te vangen uit het lekkende fabrieksdak.

Onvrede over ‘oude Philips-kerels die elke minuut van de dag klagen over hun pensioentjes'

Amper was Van den Brink in dienst getreden bij ASML of hij dreigde alweer op te stappen, uit onvrede over al die ‘oude Philips-kerels die elke minuut van de dag klagen over hun pensioentjes, en of ze wel een gouden horloge zullen krijgen bij hun 25-jarig jubileum’, zoals René Raaijmakers optekende in De architecten van ASML, zijn lezenswaardige geschiedenis over ASML’s beginjaren.

Van den Brink banjert in Raaijmakers’ boek door de bladzijden als een personage dat bijna larger than life is. Met grenzeloze ijver hielp hij het ploeterende ASML overleven in de jaren dat moederbedrijf Philips er elk moment de stekker uit leek te gaan trekken. Zijn ijver ging gepaard met een – zelfs voor een Nederlander – opmerkelijke allergie voor autoriteit, die misschien terugging tot zijn eigen jeugd, toen hij door het verlies van zijn vader al jong zijn eigen boontjes leerde doppen.

Zijn uitbarstingen tegen hotemetoten waren intern bijna legendarisch. 'Jullie zijn waardeloos! Jullie maken ons bedrijf kapot!’, kreeg de kersverse topman van de Duitse lenzenmaker Zeiss – tot op de dag van vandaag een van ASML’s belangrijkste handelspartners – ooit te horen tijdens zijn eerste kennismaking met Van den Brink. Alleen Samsungs al even ondiplomatieke Koreanen, die er niet voor terugdeinsden de paspoorten van bezoekende ASML’ers af te pakken als ze te veel praatjes hadden, waren opgewassen tegen ‘wildeman’ Van den Brink.

De kunst van het schrijven van minuscule lijntjes op microchips

Dat Van den Brink ASML ondanks het moeilijke begin al die jaren trouw bleef, kwam ook door de vele inspiratiebronnen binnen het bedrijf. Steef Wittekoek bijvoorbeeld, een pionier op het gebied van lithografie, de kunst van het schrijven van minuscule lijntjes op microchips. Hoe meer lijntjes er op een chip passen, hoe sneller hij werkt.

,,Met Steef ging ik regelmatig op pad naar het buitenland. Hij had een zekere wetenschappelijke standing, dus hij kwam alle onderzoekslaboratoria binnen, bijvoorbeeld bij AT&T Bell Labs, toen een zeer gerenommeerd laboratorium.'' Het Amerikaanse Bell Labs was in de 20ste eeuw een kraamkamer voor baanbrekende technologieën: lasers, transistors, zonnecellen, gehoorapparaten, communicatiesatellieten, programmeertalen.

,,Toen ik daar rondliep, ik zal een jaar of 35 geweest zijn, zag ik de gezichten van allerlei beroemde onderzoekers in een soort eregalerij hangen bij de receptie: veel Nobelprijswinnaars, mensen die ik herkende uit de schoolboekjes. Ik dacht: ik zit helemaal verkeerd bij ASML. Wat moet ik in godsnaam doen bij ASML?''

‘Goed gesprek, maar we moeten nog een keer verder praten’

,,We hadden als ASML samenwerkingsprojecten met Bell Labs. Een van de bazen van het lab, Bill Brinkman, haalde me dan op bij de receptie en liep dan expres langs het kantoor waar de transistor was uitgevonden. ‘Jezus’, dacht ik dan. Daarna vergaderden we in zijn grote kantoor, dat voor de helft gevuld was met boeken en papieren, als een soort wijsgeer.''

,,Aan het eind van de vergadering zei Brinkman: ‘Goed gesprek, maar we moeten nog een keer verder praten.’ ‘Da’s goed’, zeg ik, ‘dan kom ik over twee maanden terug.’ ‘Nee’, zegt hij, ‘dan kan ik niet, dan zit ik in Stockholm.’ Ik zeg: ‘Stockholm? Wat moet jij in Stockholm?’ Bleek een van zijn onderzoekers, Steven Chu, de Nobelprijs voor Natuurkunde te krijgen. Tja, dan denk je bij jezelf: ik zit echt op de verkeerde plek. Inmiddels is Bell Labs dicht, en is ASML groter dan een Philips ooit was.''

Van den Brink kan ambitie dertig jaar later ruimschoots afvinken op zijn te-doenlijstje

,,Dus als je me vraagt wat me inspireert, dan is het toch wel dat ik destijds dacht: als ik nou ook zo’n bijdrage kan leveren als al die grote namen, dat zou mooi zijn. Want als 35-jarige in zo’n laboratorium had ik toch wel het idee van: ik zit hier bij een grote man, en daar kan ik eigenlijk niet aan tippen.''

Dat Van den Brink die ambitie dertig jaar later ruimschoots kan afvinken op zijn te-doenlijstje, is niet in de laatste plaats te danken aan ASML’s verbijsterend complexe EUV-machines. Dankzij de ‘redders van de Wet van Moore’, zoals MIT Technology Review ze onlangs noemde, kunnen klanten als TSMC, Samsung en Intel nu lijntjes op hun chips priegelen op slechts 4 nanometer van elkaar, oftewel 4 miljoenste millimeter, een afstand waar nog niet eens twee dna-moleculen tussen passen.

Het opwekken van extreem ultraviolet licht gebeurt door een laser 50 duizend keer per seconde op microscopisch kleine tindruppeltjes te laten schieten. ,,We verhitten tin tot zo’n 270 graden’, vertelt Van den Brink. ‘Dat vloeibare tin zetten we onder zeer hoge druk, zo’n 300 bar. Het tin drukken we door een mondstuk, waardoor een stroom druppeltjes ontstaat van 30 micron in diameter. Daarop laten we de laser vuren.''

Het eerste laserschot vervormt de druppels tot minuscule vliegende pannenkoeken, de tweede, nog krachtigere laserpuls, zet de pannenkoeken om in EUV-licht uitstralend plasma. Deze belichting is nodig om de ultrafijnmazige patronen te kunnen etsen op de allersnelste chips.

'Het was net als fietsen in de regen, het vloeibare tin spatte alle kanten op'

In hun meer dan twee decennia durende worsteling om EUV-machines van de grond te laten komen en de concurrentie een beslissende slag toe te brengen moesten Van den Brink en zijn collega’s de ene na de andere krachttoer uithalen. ,,De lichtbron van EUV, dat is een van de grootste rampen die je je kunt indenken'', noemt hij als voorbeeld. ASML probeerde het aanvankelijk met elektrische ontladingslampen, maar dat werd een rommeltje.

,,We hadden twee grote wielen die we in vloeibare tin lieten ronddraaien. Daartussen probeerden we een vonk te veroorzaken om EUV-licht te genereren. Maar het was net als fietsen in de regen, het vloeibare tin spatte alle kanten op. Dat gaf één grote rotzooi. We hebben het zelfs nog met een soort spatlappen onder controle proberen te krijgen, maar we kregen het niet voor elkaar.''

Pas in 2018 was de puzzel eindelijk gelegd

Het eerste, nog met ontladingslampen werkende prototype, deed in 2006 liefst 23 uur over het belichten van slechts één van de ronde siliciumplakken waar computerchips uit worden gesneden. Ter vergelijking: de nieuwste generatie EUV-machines van ASML haalt zo’n tweehonderd belichte siliciumplakken per uur. Voor het zover was, wachtten ASML nog jaren van tegenslagen en gemiste deadlines. Pas in 2018 was de puzzel eindelijk gelegd.

Het eindresultaat is een mirakel van samenwerking. De druppelgenerator die het vloeibare tin voor het vuurpeloton van laserstralen leidt is van de hand van het Amerikaanse Cymer. De koolstofdioxidelaser die de salvo’s afvuurt komt van het Duitse Trumpf. De hyperprecieze spiegels in de machine zijn van het Duitse Zeiss. De robotarmen die de machine elke dertig seconden een nieuwe siliciumplak voorschotelen om te belichten stammen van het Eindhovense VDL. En zo vormen honderden andere leveranciers in binnen- en buitenland een schakeltje in ASML’s succes.

Wat waren de gevolgen geweest als het EUV-avontuur mislukt was?

,,Dan was ik waarschijnlijk vroeg met pensioen gegaan.''

En voor ASML?

,,Beperkt. Kijk, EUV is nu een enorme hype. We creëren daarmee heel veel waarde voor het bedrijf. Maar lithografie zou er sowieso nog geweest zijn. De technologie heeft niet stilgestaan terwijl wij aan EUV werkten. De wereld heeft zich proberen te behelpen door bestaande apparatuur te perfectioneren. Bij ASML hebben we bovendien ook ingezet op andere technieken, zoals immersie, waarbij we de lens onder water zetten om chips te belichten. Dat is ook een mirakel geweest. Wat dat betreft is het hier bij ASML echt een speeltuin voor technici: niets is te gek, als het maar werkt.''

,,Ik denk dat de innovatie in computerchips nog wel zo’n twintig jaar zal doorgaan. Chips zullen de komende twintig jaar steeds krachtiger blijven worden. Maar de innovatie zit hem niet alleen in het verkleinen van details op computerchips, maar ook in het efficiënter maken van chips. De chips in onze telefoons kunnen nu vele malen meer dan tien jaar geleden. Deze chips gaan ons in de komende jaren helpen om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen – denk aan elektrische scooters, slimme netwerken en al die dingen meer.''

,,Dus de ontwikkelingen zouden ook zonder EUV door zijn blijven gaan. Alleen zouden die andere technieken onze klanten meer geld hebben gekost dan nu het geval is. En waarschijnlijk zou de Wet van Moore eerder zijn geëindigd.''

Is het in leven houden van de Wet van Moore een inspiratiebron?

,,Nee. Laat ik het zo zeggen: het is natuurlijk een onzinnige wet. Het heeft niets te maken met fysica. Moore is gewoon een visionair geweest, die in 1965 al een groot deel van onze huidige economie heeft voorspeld. De Wet van Moore is een economische wet, geen natuurkundige wet.''

,,Dus het is heel fijn dat het EUV-avontuur ons gelukt is. Maar geen enkele vooruitgang gaat voor eeuwig exponentieel door.''