半导体终极武器光刻机：为何中国难望ASML项背？！有了全套图纸也做不出来指甲盖大小的芯片，密布千万电线，纹丝不乱，需要极端精准的照相机——光刻机。光刻机精度，决定了芯片的上限。EUV半导体业的终极武器这全靠总部后头那栋最高机密的巨型厂房，里头身穿无尘衣的员工正在组装，如同货柜车般大的EUV微影系统3350B之赐。这是令全球半导体业引颈期待的「终极武器」。台积电、英特尔都寄望，这台史上最昂贵的「工具机」，会在2017年开始试产的七纳米制程大发神威，成为主力机种。全球每年生产上百亿片的手机晶片、记忆体，数十年来都仰赖程序繁琐，但原理与冲洗照片类似的曝光显影制程生产。其中以投射出电路图案的微影机台最关键、也最昂贵。过去十多年，全球最先进的微影机，都采用波长一九三奈米的深紫外光，然而英特尔、台积电量产的最先进电晶体，大小已细小到仅有数十个奈米。这形同用同一支笔，要写的字却愈来愈小，最后笔尖比要写的字还粗的窘境。要接替的「超细字笔」，技术源自美国雷根时代「星战计划」，波长仅有十三奈米的EUV；依照该技术的主要推动者英特尔规划，2005年就该上阵，量产时程却一延再延。因为这个技术实在太难了：EUV光线的能量、破坏性极高，制程的所有零件、材料，样样挑战人类工艺的极限。例如，因为空气分子会干扰EUV光线，生产过程得在真空环境。而且，机械的动作得精确到误差仅以皮秒（兆分之一秒）计。最关键零件之一，由德国蔡司生产的反射镜得做到史无前例的完美无瑕，瑕疵大小仅能以皮米（奈米的千分之一）计。这是什么概念？ASML总裁暨CEO温彼得（PeterWennink）接受《天下》独家专访时解释，如果反射镜面积有整个德国大，最高的突起处不能高于一公分高。「满足这类（疯狂）的要求，就是我们的日常工作，」两年前由CFO接任CEO的温彼得说。因为EUV的技术难度、需要的投资金额太高，另外两大微影设备厂──日本的Nikon和佳能，都已放弃开发。ASML俨然成为半导体业能否继续冲刺下一代先进制程，开发出更省电、运算速度更快的电晶体的最后希望。「如果我们交不出EUV的话，摩尔定律就会从此停止，」温彼得缓缓地说。因此，三年前，才会出现让ASML声名大噪的惊天交易。英特尔、台积电、三星等彼此竞争的三大巨头，竟联袂投资ASML41亿、8.38亿、5.03亿欧元。（台积电已于去年五月出售ASML的5％持股，获利214亿台币）温彼得解释，当时各大厂都要求EUV的研发进度加快，他告诉这些顾客，「希望加快EUV的研发进度，我们就得加倍研发支出。」于是，ASML研发经费倍增到现在的每年十三亿欧元的规模。多出的一倍，ASML自己出一半，三大半导体巨头合出另一半。「能够让顾客帮你买单，制造做到最厉害就是这样了，」台湾半导体设备大厂，帆宣总经理林育业佩服地说。「ASML（在半导体业）的关键地位，真是无与伦比，」上银董事长卓永财也表示。“十二五”科技成就展览上，上海微电子装备公司（SMEE）生产的中国最好的光刻机，与中国的大飞机、登月车并列。它的加工精度是90纳米，相当于2004年上市的奔腾四CPU的水准。国外已经做到了十几纳米。祖传的磨镜手艺ASMLEVU光刻机问世时售价曾达1亿美元光刻机跟照相机差不多，它的底片，是涂满光敏胶的硅片。电路图案经光刻机，缩微投射到底片，蚀刻掉一部分胶，露出硅面做化学处理。制造芯片，要重复几十遍这个过程。位于光刻机中心的镜头，由20多块锅底大的镜片串联组成。镜片得高纯度透光材料+高质量抛光。SMEE光刻机使用的镜片，得数万美元一块。ASML的镜片是蔡司技术打底。镜片材质做到均匀，需几十年到上百年技术积淀。“同样一个镜片，不同工人去磨，光洁度相差十倍。”SMEE总经理贺荣明说，他在德国看到，抛光镜片的工人，祖孙三代在同一家公司的同一个职位。另外，光刻机需要体积小，但功率高而稳定的光源。ASML的顶尖光刻机，使用波长短的极紫外光，光学系统极复杂。十三年前的上一场革命半导体业上一个革命性变革，发生在十三年前。现任台积电研发副总、世界微影技术权威林本坚，在当时力排众议，认为将市面既有的一九三奈米微影透过水折射，效果可较当时被期待接棒的一五七奈米为佳。ASML也迅速呼应台积电，...
