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　　《光刻巨人》是全球光刻机巨头阿斯麦（ASML）公司的企业传记。光刻机，是近两年热议的话题，很多人都在说，光刻机是中国被“卡脖子”的关键技术之一。这种神秘的机器，被誉为“半导体工业皇冠上的明珠”，它是用来制造芯片的核心设备。一台最先进的极紫外（EUV）光刻机，市场售价高达1.2亿欧元，和一架波音737客机的价格差不多。有人开玩笑说，光刻机哪里是在刻芯片，简直就是在印钞票。而且，这么贵的东西，还不是你想买就能买。

　　极紫外光刻机目前全球只有一家公司能生产，这就是今天要说的主角，荷兰的阿斯麦公司。2019年，阿斯麦公司的极紫外光刻机产量只有20多台，英特尔、三星、台积电等芯片生产巨头都在等着供货。中芯国际曾经在2017年下血本向阿斯麦订购了一台极紫外光刻机，但由于美国的阻挠，这台机器至今没有到货。目前，我国花在进口芯片上的钱超过了进口石油，芯片成为消耗外汇储备最多的项目。如果美国全面断供芯片，而我们又买不到最先进的光刻机，那么我们将面临没有高端芯片可用的风险。

　　光刻机也是这个道理。别忘了前面说的，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。更何况，一个硅晶圆有生日蛋糕那么大，而每次曝光的区域只有一块橡皮擦那么大。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。

　　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。

　　说来也巧，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。以GCA公司为例。在前些年的市场繁荣期，GCA大干快上，同时上马了50多个研发项目，结果萧条期一来，资金链马上断掉，公司一蹶不振。美国公司一倒，蔡司的光刻镜头就只能卖给阿斯麦，正好缓解了镜头产能不足的压力，真是如有神助。

　　与此同时，台积电有一名叫林本坚的工程师想出了一个怪招：只要在曝光的硅晶圆上方加1毫米厚的水，通过水的折射，就可以把193纳米的深紫外光变成134纳米的光。这比F2激光的157纳米更短，而且对原来的机器不用做太大的改动，属于低投入高产出。林本坚这个想法一出来，阿斯麦积极响应，和台积电一起研制出了叫做“浸入式”的新一代光刻机，很快抢占了市场。当然，台积电也凭借率先用浸入式光刻机来量产芯片，崛起为业界巨头，这是一个双赢的格局。

　　这是第一个贵人台积电，帮助阿斯麦弯道超车尼康。不过，第二个贵人英特尔更厉害，它让阿斯麦一骑绝尘，把尼康和佳能甩出了十条街。1990年代，就在尼康想出F2方案、林本坚想出浸入式方案的时候，芯片界的老大英特尔也在想办法：这么小打小闹、修修补补下去不行啊，想要在未来十年保持摩尔定律有效，必须把光刻机的波长缩小一个数量级才行。这种光就是一开始我们提到的极紫外光，它的波长只有13.5纳米，是深紫外光的1/15。