文 | 硅谷101

8月6日，#臺(tái)積電2nm工藝突然泄密 的話題沖上熱搜第一，大家再次把視野聚焦到了芯片制造行業(yè)。而這個(gè)行業(yè)中絕對(duì)繞不開(kāi)的話題就是光刻機(jī)，以及制造它的王者阿斯麥（ASML）。

近年來(lái)不斷有人提出疑問(wèn)，芯片制造觸碰到了物理極限了嗎？為什么技術(shù)進(jìn)步如此緩慢？而人類會(huì)被鎖死在1nm嗎？

這期視頻，我們將從技術(shù)角度，詳細(xì)聊聊光刻機(jī)的現(xiàn)狀與未來(lái)。

作為世界上最賺錢的機(jī)器，它的核心部件，全球僅有兩人能手工維護(hù)；更離奇的是，只需幾個(gè)“屁”，就能讓這臺(tái)價(jià)值數(shù)億美元的機(jī)器，減產(chǎn)幾小時(shí)。

ASML新一代High-NA EUV光刻機(jī)造價(jià)飆升，英特爾搶先入手，臺(tái)積電又為何卻猶豫不決？早就拿到了High-NA EUV的英特爾，為何依然沒(méi)有量產(chǎn)2nm以下的芯片？

而不怎么知名的日本廠商Rapidus又為何開(kāi)始了2nm的試產(chǎn)？光刻機(jī)又將如何突破物理與成本的“雙重圍剿”？

AI如何成為它進(jìn)化的“新燃料”？而善于制造精密機(jī)器的ASML，又為何多次因“低級(jí)疏忽”導(dǎo)致股價(jià)大跌呢？

01 拆解光刻技術(shù)：鎖死芯片命門的物理咒語(yǔ)

拆開(kāi)一臺(tái)DUV光刻機(jī)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)光刻的原理非常簡(jiǎn)單。

首先是光源（Source）模組，負(fù)責(zé)發(fā)射波長(zhǎng)很短的光，穿過(guò)印有芯片電路圖的掩膜版（Mask）、光瞳（Pupil）以及一組碩大的透鏡組，將掩膜版上的圖像，等比縮小打到涂有光刻膠的晶圓（Wafer）上，這就完成了一次光刻。

這個(gè)過(guò)程就像我們小時(shí)候的一種玩具，在激光筆前面加一個(gè)刻有圖像的透鏡，就能打出成倍放大的相同圖像。在光刻機(jī)中光路則是反過(guò)來(lái)、成倍縮小的。

當(dāng)然芯片制造的流程遠(yuǎn)不止光刻這一步，光刻膠被照射后會(huì)硬化，后續(xù)還要經(jīng)過(guò)顯影、刻蝕、光刻膠去除、離子注入、薄膜沉積等步驟才能成為芯片。

芯片是由晶體管構(gòu)成，同樣面積下晶體管越多，芯片性能也就越強(qiáng)。而光刻機(jī)的分辨率越高，就能打印出更小的電路圖。

在ASML各地辦公室的墻上，你都可以看到這樣一條公式：CD等于K1乘以λ除以NA，這就是瑞利判據(jù)（Rayleigh Criterion），決定了光刻機(jī)的分辨率上限，也意味著要縮小芯片制程，要么降低K1和λ、要么提高NA。

02 光的波長(zhǎng)λ

大家經(jīng)常聽(tīng)到的“EUV”、“DUV”光刻機(jī)，是按照使用光源的波長(zhǎng)來(lái)分類的。上一代光刻機(jī)采用深紫外光（DUV），如今最尖端的使用了極紫外光（EUV）。

接下來(lái)我們看看EUV是如何產(chǎn)生的。

Chapter 2.1 LPP技術(shù)：每秒十萬(wàn)次轟擊

注意看，這條細(xì)細(xì)的線，其實(shí)并不是一根線，而是以每秒5萬(wàn)顆速度噴出的錫滴，每顆錫滴大小為30微米，只有頭發(fā)絲的一半。

噴出這些錫滴的噴嘴經(jīng)常會(huì)被堵塞，而要更換噴嘴，需要將兩根幾乎看不見(jiàn)的線，精細(xì)地纏繞在噴嘴處，這個(gè)過(guò)程無(wú)法使用任何機(jī)器，全球只有兩個(gè)人可以手工完成，其中一人名為Joann。所以有這么一句話，“與Joann握手時(shí)，請(qǐng)務(wù)必小心！”。

這個(gè)噴出錫滴的裝置，就是ASML EUV光刻機(jī)的光源模塊。光源模塊可以說(shuō)是光刻機(jī)中最核心的部件，如何“穩(wěn)定”且“高功率”獲得波長(zhǎng)更短的光，就是光刻機(jī)進(jìn)步的挑戰(zhàn)之一。我們先來(lái)看看ASML是如何產(chǎn)生極紫外光的。

他們首先將高純度的液態(tài)錫，利用惰性氣體施壓，噴出成錫滴，也就是我們前面看到的“細(xì)線”，然后先用能量較低的激光轟擊，將錫滴打成餅狀，再用高能量的激光轟擊錫餅，形成等離子體，此時(shí)就會(huì)輻射極紫外光，再通過(guò)收集鏡捕獲，傳遞到掩膜版和鏡片組。

但每次操作只能產(chǎn)生零點(diǎn)零幾秒的光，所以才有了我們前面提到的，每秒需要噴出5萬(wàn)顆錫滴，同時(shí)激光要完成10萬(wàn)次打靶，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的EUV光源。這被稱為激光等離子體光源，簡(jiǎn)稱LPP（Laser-Produced Plasma）。

雖然EUV光刻機(jī)2019年才正式投入商業(yè)量產(chǎn)，但ASML第一代EUV光刻機(jī)早在2010年就生產(chǎn)出來(lái)了，而當(dāng)時(shí)無(wú)法投入量產(chǎn)的原因就在于，光源部分的功率不足，只有不到10W，這就會(huì)導(dǎo)致每顆芯片需要曝光的時(shí)間更長(zhǎng)，最終每小時(shí)只能生產(chǎn)5到10顆芯片。

直到2017年7月，EUV光源功率達(dá)到了250W，才得以推動(dòng)EUV光刻機(jī)的商業(yè)化，到2023年時(shí)，ASML的光源功率提升到了600W，如今正在攻克1000W的目標(biāo)。

這也意味著目前的EUV光源還會(huì)使用很多年，短期內(nèi)要降低芯片的制程，不會(huì)從光源入手。

Leo Pang（龐琳勇） 斯坦福博士、SPIE Fellow 美國(guó)RevoLinx公司總裁： 大家一般是不喜歡變光源的波長(zhǎng)，因?yàn)楣庠吹牟ㄩL(zhǎng)不只是跟光刻機(jī)有關(guān)。曝光了之后，相當(dāng)于要去做顯影，然后才能把圖案做出來(lái)，針對(duì)不同光的波長(zhǎng)的（Photo）Resist（光刻膠），其實(shí)它是完全不一樣，實(shí)在沒(méi)有辦法了，再換下一個(gè)光源。但是一個(gè)光源，一個(gè)波長(zhǎng)的話會(huì)持續(xù)很多代，（EUV光源）至少會(huì)（用）到2035年到2040年。

除了ASML，市場(chǎng)中的其它玩家也在想辦法攻克極紫外光的生產(chǎn)。

比如今年3月，中科院上海光機(jī)所就公布了一項(xiàng)研究，稱可以在ASML采用的LPP方案中，利用固體激光器替換原有的二氧化碳激光器，同時(shí)將液態(tài)的錫滴替換為固體錫，由此可以縮小光源結(jié)構(gòu)并增大輸出功率。

除了LPP外，還有DPP、LDP、SRS、FEL等方案，具體細(xì)節(jié)我們就不深入了。有消息稱，華為東莞工廠正在測(cè)試基于LDP的EUV光刻系統(tǒng)，不過(guò)初期光源功率只有80W，計(jì)劃于2025年第三季度進(jìn)行試生產(chǎn)。

總結(jié)一下，EUV光源的演進(jìn)非常具有挑戰(zhàn)，預(yù)計(jì)還會(huì)持續(xù)多年的情況下，目前提升光刻機(jī)精度的手段，就要落在數(shù)值孔徑NA上了。

03 數(shù)值孔徑NA

“對(duì)不起，你得把內(nèi)褲也脫掉?！?/p>

如果你在蔡司的無(wú)塵室里聽(tīng)到這句話，可千萬(wàn)別當(dāng)成一句玩笑，因?yàn)樵谶M(jìn)入前，不僅要穿上無(wú)塵服，而且內(nèi)衣也必須換成無(wú)纖維的。

這些嚴(yán)格的清潔措施，是為了確保高數(shù)值孔徑（High-NA）透鏡生產(chǎn)時(shí)的無(wú)塵環(huán)境，因?yàn)榫纫筇吡?，容不得一點(diǎn)灰塵。

Cathy 光學(xué)工程師： 把一個(gè)30厘米尺寸（的透鏡），如果你想象它放大到德國(guó)這么大，它的表面不平整度就只有一個(gè)足球這么大，這就是從一個(gè)宏觀的角度來(lái)如何理解它的不平整性。

為什么High-NA透鏡的精度要求如此高呢？在解析High-NA之前，我們先來(lái)解釋下，數(shù)值孔徑NA、與High-NA是什么。

Chapter 3.1 NA與透鏡組：最接近“水滴”的人造物

在DUV光刻機(jī)的結(jié)構(gòu)中，光線要通過(guò)一組碩大的透鏡組，才會(huì)打到晶圓上，NA表示這些透鏡收集光線的能力。

假設(shè)這里有一塊凸透鏡，當(dāng)一束光進(jìn)入凸透鏡時(shí)，光路會(huì)改變，所以凸透鏡能聚焦光線，提高亮度或者光的能量。但如果光的射入角度過(guò)大，凸透鏡將無(wú)法完成這個(gè)角度光線的折射。

所以要提升NA值，要么在焦距不變的情況下，把凸透鏡面積做得更大，要么增加凸透鏡的曲率，也就是變得更厚。

你可能會(huì)疑惑，既然一個(gè)凸透鏡就能完成光線的聚焦，為什么光刻機(jī)中需要那么多透鏡呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，因?yàn)?strong>球面鏡存在像場(chǎng)彎曲的現(xiàn)象，導(dǎo)致成像打到晶圓上時(shí)會(huì)被扭曲。

另外還會(huì)存在各種像散、畸變、慧差等問(wèn)題，所以需要加入各種透鏡來(lái)補(bǔ)償畫面，將一片曲率大的透鏡分成多個(gè)曲率更小的透鏡，減小光學(xué)系統(tǒng)的誤差，這就形成了碩大的透鏡組。

相機(jī)鏡頭的原理也和光刻機(jī)類似，有句玩笑話說(shuō)“攝像窮三代”，大家的錢主要獻(xiàn)給了這些復(fù)雜的鏡頭設(shè)計(jì)了。

但到了EUV光刻機(jī)上，結(jié)構(gòu)就不太一樣了，由透鏡變成了反射鏡。主要原因就在于，EUV光線會(huì)被其他介質(zhì)吸收，這時(shí)不論是透鏡還是水都用不上了。

Cathy 光學(xué)工程師： EUV光刻機(jī)的透鏡用的不是傳統(tǒng)的透鏡，而是反射鏡，反射鏡也不像是傳統(tǒng)的大家熟悉的鏡子去做金的鍍膜，而是用一種叫做布拉格反射的技術(shù)。布拉格反射的原理其實(shí)就像一個(gè)衍射光柵，衍射光柵的原理跟蝴蝶的翅膀非常像，它是有很多微小的結(jié)構(gòu)在上面。然后當(dāng)光打上去的時(shí)候，如果光波的波長(zhǎng)對(duì)的話，它就會(huì)從特定的角度反射出來(lái)，它的表面的光滑度要到一個(gè)納米以下，就是一個(gè)原子尺寸的一個(gè)精度。

所以到了EUV光刻機(jī)上，要增加NA值，就得把這樣一塊光滑得像《三體》中“水滴”的反射鏡做得更大。

Leo Pang（龐琳勇） 斯坦福博士、SPIE Fellow 美國(guó)RevoLinx公司總裁： 那你說(shuō)這個(gè)東西能不能再做得更大呢？實(shí)際上做到差不多兩米，就差不多到極限了。它的（表面）平整度現(xiàn)在已經(jīng)到一個(gè)原子了，從這個(gè)角度來(lái)講的話，它基本上是已經(jīng)沒(méi)辦法做大了。

有趣的是，在其他業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，相比其他部件，制造更高NA的透鏡都不算難事兒，那High-NA EUV遇到的真正挑戰(zhàn)是什么？為什么英特爾搶先訂購(gòu)了兩臺(tái)，而臺(tái)積電卻猶豫了很久？

Chapter 3.2 High-NA EUV：變形鏡片

2014年，ASML參加了硅谷的一個(gè)技術(shù)展示會(huì)，展出了初代的EUV光刻機(jī)實(shí)驗(yàn)品。不幸的是，由于光源功率不足，展示過(guò)程非常失敗，這樣的結(jié)果一度讓臺(tái)積電對(duì)EUV光刻機(jī)的信心降至冰點(diǎn)，同時(shí)美國(guó)分析師也嘲諷道“摩爾定律已死”。

然而就在同一時(shí)間，第二代EUV光刻機(jī)，也就是High-NA的研發(fā)工作卻已經(jīng)開(kāi)始了。為什么第一代EUV還沒(méi)準(zhǔn)備好時(shí)，High-NA就開(kāi)始研發(fā)了呢？

Cathy 光學(xué)工程師： 當(dāng)他們?cè)O(shè)計(jì)（第一代）EUV的時(shí)候，大家很顯然地說(shuō)是會(huì)排列一下，說(shuō)哪些是技術(shù)難點(diǎn)。最開(kāi)始肯定的是光學(xué)非常困難，因?yàn)楣獾牟ㄩL(zhǎng)也換了，極紫外光非常地不好控制，所以光學(xué)系統(tǒng)一定是最難的，然后可能是掩膜比較難做，然后可能是材料比較難做，然后最后就是光源。 但是事實(shí)上蔡司很早就把第一個(gè)事情來(lái)解決了，他們以為是很難的東西，并不是最難的東西。最后發(fā)現(xiàn)光源沒(méi)有一個(gè)很好的方案。

來(lái)源：zeiss

第一代EUV還在解決光源問(wèn)題時(shí)，蔡司早早地就解決了透鏡難題，轉(zhuǎn)而去研發(fā)第二代High-NA了，那為什么ASML不一開(kāi)始就用更大的NA呢？

Cathy 光學(xué)工程師： 舉例來(lái)說(shuō)，光刻機(jī)基本的概念是把它的掩膜，進(jìn)行一個(gè)縮小倍數(shù)。他們之所以沒(méi)有選擇一個(gè)更大的（NA）參數(shù)去做，并不是說(shuō)光學(xué)系統(tǒng)本身做不到，而是如果當(dāng)它的（NA）倍數(shù)過(guò)大的時(shí)候，（掩膜圖案）它縮小得過(guò)于小，會(huì)引起其他一些系統(tǒng)參數(shù)的下降。如果它的放大倍數(shù)過(guò)大的時(shí)候，或者說(shuō)它的NA相差過(guò)大的時(shí)候，它的景深變得過(guò)小，那么當(dāng)它芯片的上下有一點(diǎn)點(diǎn)波動(dòng)，放置的位置有一點(diǎn)波動(dòng)，或者光刻膠的厚度比較厚的時(shí)候，它會(huì)造成高一點(diǎn)和低一點(diǎn)的地方得到的效果不一樣，這就會(huì)造成系統(tǒng)其他級(jí)別的誤差。

同時(shí)NA和它的放大倍數(shù)有關(guān)，如果它的放大倍數(shù)過(guò)大的話，它每次只能刻一點(diǎn)點(diǎn)芯片，那么它刻完整個(gè)Wafer（晶圓）的時(shí)候，它需要的時(shí)間就非常多。導(dǎo)致客戶需要更多的時(shí)間來(lái)完成這些芯片，每個(gè)芯片的成本也就更高。 EUV還有一些其他的效果，比如說(shuō)它的（反射）角度過(guò)大的時(shí)候， NA過(guò)大的時(shí)候，光學(xué)的偏振效應(yīng)會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，這也需要再有后期的correction（矯正）。但是當(dāng)有太多的東西需要補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候，大家就會(huì)說(shuō)那可能還是以前不是那么大的NA比較好一些。

還有一個(gè)原因，就是High-NA需要預(yù)計(jì)至少500W的光源，所以ASML一直在等待光源功率的提升。

簡(jiǎn)單總結(jié)下，提升NA后，會(huì)導(dǎo)致縮放的倍數(shù)更大，也就是打到晶圓上的圖案更小，這就會(huì)降低光刻速度，同時(shí)也會(huì)引起其他參數(shù)的改變，反而需要花更多精力修正回來(lái)。

那么High-NA EUV是如何提升的NA呢？這就要說(shuō)到“變形鏡頭”Anamorphic Optics。

變形鏡頭是水平與垂直方向具有不同放大率的透鏡組合，比如在水平方向上壓縮8倍，提高有效分辨率，在垂直方向只壓縮4倍，來(lái)補(bǔ)償景深損失，降低光刻膠不平整度帶來(lái)的誤差。

這樣就相當(dāng)于把一個(gè)正方形圖案，壓縮成了長(zhǎng)方形，所以它被稱為“變形”鏡頭。

Cathy 光學(xué)工程師： 在電影行業(yè)里面，其實(shí)現(xiàn)在是非常廣地在使用Anamorphic Optics（變形鏡頭）的原理。

ASML官方宣稱，High-NA相比第一代的Low-NA EUV，將光刻機(jī)的CD從13nm降低到了8nm，打印的晶體管大小可以縮小1.7倍，讓芯片制程推進(jìn)到2nm的節(jié)點(diǎn)。

早在2023年12月，ASML就向英特爾交付了全球第一臺(tái)High-NA EUV光刻機(jī)，后來(lái)第二臺(tái)也被英特爾收入囊中。

英特爾對(duì)High-NA EUV非常積極，但全球第一的芯片代工廠臺(tái)積電卻猶豫了。其中最大的原因呢，還是在于“錢”。

由于High-NA EUV光刻機(jī)的設(shè)計(jì)更復(fù)雜，價(jià)格自然也水漲船高。第一代Low-NA EUV價(jià)格為2億歐元，但到了High-NA上，價(jià)格來(lái)到了3.5億歐元，也就是漲價(jià)了75%。

Leo Pang（龐琳勇） 斯坦福博士、SPIE Fellow 美國(guó)RevoLinx公司總裁： 它一下子比以前貴了很多，這是一個(gè)原因，另外一個(gè)原因就是，它的（光刻）效率反而是變低了。 雖然它（ASML）說(shuō)它的（晶圓工臺(tái)）移動(dòng)的速度是變快了，但也沒(méi)有變快兩倍。所以最后就變成，你還要去考慮這兩個(gè)Mask（掩膜板）怎么把它最后的芯片，能夠接的時(shí)候接得不錯(cuò)，而且這兩個(gè)Mask（掩膜板）還要相互換，所以這是一個(gè)比較大的問(wèn)題。

Intel就說(shuō)那我們要把這Mask（掩膜版）做成一個(gè)（長(zhǎng)方形），不是原來(lái)那個(gè)方的了，讓它可以一次印出來(lái)。但是至少目前整個(gè)行業(yè)對(duì)此還沒(méi)有形成一個(gè)共識(shí)，所以還不知道是什么時(shí)候的事情。那這樣的話臺(tái)積電就覺(jué)得（High-NA）這個(gè)東西花費(fèi)太多，它的收益沒(méi)那么好。它如果不用High-NA的話，它就去做（Low-NA）EUV的Double Patterning（雙重曝光），或是Triple Patterning（三重曝光），分辨率的提高實(shí)際上更大。所以就是各自有各自的考量。

由于High-NA EUV采用了變形鏡頭后，反而使光刻的效率下降了，再加上目前行業(yè)對(duì)于如何使用High-NA還沒(méi)有達(dá)成共識(shí)，而且第一代的Low-NA EUV也能通過(guò)多重曝光，來(lái)生產(chǎn)2nm芯片，因此臺(tái)積電對(duì)是否訂購(gòu)High-NA非常猶豫。

不過(guò)猶豫歸猶豫，High-NA EUV依然是下一代光刻不可或缺的設(shè)備。所以我們看到，臺(tái)積電在2024年下半年依然決定下單了。

可既然英特爾早在1年半前就拿到了High-NA EUV，為什么如今還沒(méi)能正式量產(chǎn)2nm以下的芯片呢？

Leo Pang（龐琳勇） 斯坦福博士、SPIE Fellow 美國(guó)RevoLinx公司總裁： Intel它這次的話確實(shí)比較激進(jìn)，所以它在這個(gè)機(jī)器還沒(méi)有完全ready的時(shí)候，它就把這個(gè)機(jī)器拿進(jìn)來(lái)了，因?yàn)镠igh-NA的機(jī)器它現(xiàn)在不是說(shuō)在ASML的工廠里邊裝好了，然后拆了再過(guò)來(lái)，現(xiàn)在是每一個(gè)它的component（零部件），都是直接從它（ASML）原來(lái)的供應(yīng)商那就直接到了Intel，然后在這第一次把它組裝。所以從它的調(diào)試的進(jìn)度來(lái)看的話，它其實(shí)還是挺快的。

今年的5月中旬，英特爾宣布其18A制程，也就是1.8nm，進(jìn)入了風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn)階段，我們也會(huì)繼續(xù)關(guān)注后續(xù)進(jìn)展。

Chapter 3.3 Hyper-NA EUV：芯片行業(yè)的回光返照

雖然High-NA還沒(méi)能正式用于量產(chǎn)芯片，但ASML已經(jīng)在2024年6月，提出了下一代的EUV光刻機(jī)，那就是NA值提升到0.75的Hyper-NA EUV，預(yù)計(jì)將于2030年面世。

就像我們前面說(shuō)到的一樣，提升了NA值后，會(huì)導(dǎo)致光刻機(jī)的焦點(diǎn)過(guò)小，這也對(duì)系統(tǒng)的其他部件提出了更高的挑戰(zhàn)。

比如與ASML合作開(kāi)發(fā)光刻機(jī)的Imec先進(jìn)圖案化項(xiàng)目總監(jiān)Kurt Ronse表示，在High-NA時(shí)，就已經(jīng)將晶圓上的光刻膠涂抹的更薄了，到Hyper-NA時(shí)，如何涂抹光刻膠也將會(huì)是更大的挑戰(zhàn)。

在嘉賓看來(lái)，Hyper-NA距離實(shí)際應(yīng)用還太遙遠(yuǎn)，接下來(lái)十年內(nèi)，光刻機(jī)的重點(diǎn)依然是High-NA。

Cathy 光學(xué)工程師： 每一代的NA，因?yàn)樗呛推渌到y(tǒng)參數(shù)平衡的結(jié)果，所以每一代的NA都是至少是持續(xù)十年的。我們可以認(rèn)為現(xiàn)在這樣一個(gè)0.55的（High）NA應(yīng)該是接下來(lái)幾年主要統(tǒng)治的方向。

不過(guò)對(duì)于Hyper-NA真正的挑戰(zhàn)并不是技術(shù)難題，而是商業(yè)難題。

Marc Hijink 《新鹿特丹商報(bào)》(NRC Handelsblad）記者 著有《芯片制造——光刻巨頭ASML傳奇之路》： 一如既往地，這些設(shè)備可能非常昂貴。而對(duì)相關(guān)行業(yè)而言，關(guān)鍵在于它們只能購(gòu)買能真正創(chuàng)造附加值的設(shè)備。因此這些設(shè)備必須具備經(jīng)濟(jì)可行性，而這正是ASML當(dāng)前研究的課題。

根據(jù)預(yù)測(cè)，Hyper-NA EUV的造價(jià)可能會(huì)達(dá)到6億多美元，但相比High-NA能將CD降低到8nm，Hyper-NA僅能降低到6nm，臺(tái)積電連3.8億美元的High-NA都嫌貴，那Hyper-NA是否還會(huì)有市場(chǎng)？或者說(shuō)是否有必要呢？

Leo Pang（龐琳勇） 斯坦福博士、SPIE Fellow 美國(guó)RevoLinx公司總裁： 我覺(jué)得還會(huì)有市場(chǎng)。這個(gè)問(wèn)題實(shí)際上在幾年前的時(shí)候，半導(dǎo)體（行業(yè)）大家還是挺疑慮的，因?yàn)槟莻€(gè)時(shí)候大家認(rèn)為平板電腦或者是筆記本電腦，已經(jīng)跑得足夠快了，沒(méi)必要再往下做了，但是AI就出來(lái)了。 當(dāng)你有了大模型之后，GPU的算力什么之類的是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。現(xiàn)在它能夠把它（GPU）賣3萬(wàn)美金、4萬(wàn)美金，而且還是供不應(yīng)求，這就說(shuō)明它（芯片）能夠產(chǎn)生的價(jià)值，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它的成本。 所以我覺(jué)得現(xiàn)在，在大模型出來(lái)之后的話，半導(dǎo)體確實(shí)又從我們以前的很多年都覺(jué)得是個(gè)夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，然后現(xiàn)在變成了一個(gè)非常朝陽(yáng)的產(chǎn)業(yè)了，還有很多很多事情要做。

我們簡(jiǎn)單總結(jié)下，目前最尖端的High-NA EUV預(yù)計(jì)今年下半年用于芯片量產(chǎn)，并將主導(dǎo)光刻機(jī)行業(yè)十年左右。雖然下一代Hyper-NA的成本暴漲，但隨著AI的發(fā)展，芯片行業(yè)似乎又回到了朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。而AI不僅帶動(dòng)了芯片的需求，甚至還推動(dòng)了光刻機(jī)的進(jìn)步。

04 工藝因子K1與計(jì)算光刻Chapter 4.1 精密制造：“屁大點(diǎn)事”帶來(lái)的生產(chǎn)災(zāi)難

過(guò)去，在英特爾亞利桑那州的一個(gè)工廠內(nèi)，每到夜深人靜時(shí)，光刻機(jī)的產(chǎn)量總會(huì)莫名其妙下降幾小時(shí)，這段時(shí)間內(nèi)，工廠幾乎無(wú)人操作，唯一的改變，就是工廠外會(huì)刮起一陣風(fēng)。

聽(tīng)上去是不是非常玄學(xué)？研究人員經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間排查，最后發(fā)現(xiàn)原因竟然是“屁大點(diǎn)事”。

原來(lái)這個(gè)工廠附近有一家奶牛場(chǎng)，每到凌晨1點(diǎn)時(shí)，風(fēng)向會(huì)發(fā)生改變，將奶牛們放的屁吹到工廠里，由于屁中含有甲烷，會(huì)通過(guò)空氣凈化器進(jìn)入無(wú)塵室，最后導(dǎo)致了芯片生產(chǎn)時(shí)良率降低。

Marc Hijink 《新鹿特丹商報(bào)》(NRC Handelsblad）記者 著有《芯片制造——光刻巨頭ASML傳奇之路》： 所以英特爾只有一次機(jī)會(huì)，他們不得不收購(gòu)周邊的奶牛場(chǎng)，以排除潛在問(wèn)題。因此，必須借助軟件來(lái)預(yù)測(cè)那些微小的偏差，并確保機(jī)器的穩(wěn)定運(yùn)行。 畢竟對(duì)ASML來(lái)說(shuō)，預(yù)判設(shè)備日常運(yùn)行狀態(tài)至關(guān)重要，因?yàn)榘雽?dǎo)體制造系統(tǒng)的脆弱程度遠(yuǎn)超常人想象。

任何一點(diǎn)參數(shù)的改變，都會(huì)影響光刻機(jī)的生產(chǎn)。所以近年來(lái)，ASML也開(kāi)始利用AI來(lái)提升光刻機(jī)的生產(chǎn)精度。

對(duì)芯片制程影響最大的外部因素，就是工藝因子K1，代表的是掩模、光源、光阻等各環(huán)節(jié)的成像性能和工藝復(fù)雜度。K1 越小，表示工藝提升越多、CD越小。

而目前K1最大的提升點(diǎn)，就在于光瞳與掩膜板，由此誕生了“計(jì)算光刻”（computational lithography）。

Chapter 4.2 計(jì)算光刻：用假圖案刻出真芯片？

我們先來(lái)了解下，為什么會(huì)需要計(jì)算光刻。在光刻機(jī)中，光線會(huì)將掩膜版上的電路圖給打到晶圓上，但如果直接將最終的電路刻在掩膜版上，成像的畫面可能會(huì)模糊不清。

這個(gè)原因其實(shí)大家在高中物理課上就學(xué)過(guò)。如果讓光穿過(guò)一個(gè)非常狹窄的縫，它就會(huì)觸發(fā)“波”的特性，向四周“散開(kāi)”，進(jìn)入原本照不到的地方，這就叫做衍射。

而如果有兩條縫，相鄰縫隙之間通過(guò)的光會(huì)疊加，產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，最終顯現(xiàn)出來(lái)的是多個(gè)或明或暗的條紋。

這就是大名鼎鼎的光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，所以為了能提升光刻精度，才有我們前面說(shuō)的，盡量減小光的波長(zhǎng)，降低衍射效應(yīng)。

但當(dāng)光的波長(zhǎng)固定時(shí)，大家該怎么做呢？這就得利用計(jì)算光刻了。

計(jì)算光刻主要從四個(gè)方面下手：光瞳形狀、光源、掩膜版、波前優(yōu)化工具。我們先來(lái)看光瞳。

光瞳上會(huì)有不同的圖案，將光線調(diào)整成一定的形狀，從而減輕某種方向上的干擾。比如我們要打出全是豎條的形狀，就采用這樣形狀的光瞳，降低橫向光照的干擾。

掩膜版電路千變?nèi)f化，但光瞳的形狀比較固定，所以ASML對(duì)光源模塊做出了一些優(yōu)化，設(shè)置了非常多微小反射鏡組成的陣列，名為Flex-Ray，用來(lái)控制局部光照，從而提高成像的分辨率。

同時(shí)，由于光的衍射與干涉，會(huì)讓最終成像變得扭曲。

此時(shí)可以在掩膜版圖案上的邊角處增加一些額外的小孔，增強(qiáng)局部的進(jìn)光量，就能修正最終成像了。這個(gè)過(guò)程被稱為光學(xué)臨近效應(yīng)修正（Optical Proximity Correction），簡(jiǎn)稱OPC。

但光本身也帶有能量，當(dāng)光通過(guò)透鏡時(shí)，會(huì)加熱鏡片，鏡片由于熱脹冷縮，成像產(chǎn)生畸變，此時(shí)就需要波前優(yōu)化工具來(lái)計(jì)算、并加熱透鏡組中共軛鏡的對(duì)應(yīng)位置，修正圖形。

值得一提的是，計(jì)算光刻并不僅僅是修正光學(xué)誤差，還有其他的物理、化學(xué)因素造成的不完美。

Chapter 4.3 逆向光刻ILT：AI對(duì)產(chǎn)業(yè)的影響

隨著芯片的電路圖越來(lái)越復(fù)雜，OPC也經(jīng)過(guò)一輪進(jìn)化，來(lái)到了逆向光刻技術(shù)（Inverse Lithography Technology），ILT，這也是目前提升K1的最重要的方式。

我們的嘉賓龐博士正是因?yàn)閷?duì)ILT的貢獻(xiàn)，在2023年時(shí)當(dāng)選了SPIE Fellow，這是光刻界的最高榮譽(yù)之一。

Leo Pang（龐琳勇） 斯坦福博士、SPIE Fellow 美國(guó)RevoLinx公司總裁： （ILT）我在Mask（掩膜版）上的Pattern（圖案）可能跟你要印的東西是長(zhǎng)得完全不一樣的，比如說(shuō)我要印這么一個(gè)洞，那我反算出來(lái)的話，它其實(shí)不是一個(gè)洞，它是可能中間有一個(gè)洞，然后旁邊有很多的環(huán)。那這個(gè)的話OPC就做不出來(lái)了，因?yàn)镺PC你不知道它會(huì)長(zhǎng)成那個(gè)形狀。所以ILT的話，你可以把它認(rèn)為是全局的一個(gè)優(yōu)化，把它算出來(lái)的。

OPC是“正向”調(diào)整掩模圖案，比如添加輔助圖形、修正邊角，這種方法更依賴人工規(guī)則，適用于相對(duì)簡(jiǎn)單的圖形，計(jì)算量較低。而ILT則是利用AI算法，“逆向”求解出最優(yōu)掩模圖案。

打個(gè)不恰當(dāng)?shù)谋扔?，OPC就像一家公司啥都自己做，想要達(dá)成什么效果，還得衡量下自己有沒(méi)有足夠?qū)嵙ψ龀龇桨?。而ILT就像去找外包公司，你作為甲方，只要告訴乙方：我就要這個(gè)結(jié)果，甭管你用什么方式，做出來(lái)就行。

隨著ILT的出現(xiàn)，芯片的設(shè)計(jì)與光刻也迎來(lái)了一輪改進(jìn)。比如龐博士最為人熟知的貢獻(xiàn)，就是將曲線逆向光刻技術(shù)引入了光刻和光掩膜領(lǐng)域：之前芯片里的布線必須要橫平豎直，否則無(wú)法制造對(duì)應(yīng)的掩膜版。

但有了ILT就可以做出曲線的掩模。這樣一來(lái)，芯片布線可以變得更靈活、更緊湊，晶體管的堆疊、更小、更密。由此帶來(lái)的芯片提升，甚至比NA的提升還要大。

Leo Pang（龐琳勇） 斯坦福博士、SPIE Fellow 美國(guó)RevoLinx公司總裁： Imec最近他們講的就是，我們的芯片上這Pattern（圖案）如果變成Curve（曲線）的話，他可以提升三代。所以這比從EUV的High-NA到Hyper-NA，對(duì)這個(gè)行業(yè)的貢獻(xiàn)還要大。

來(lái)源：Imec

如何提升ILT呢？回到我們剛才的比喻，如果你想提升外包公司干活的效率，簡(jiǎn)單！多給錢就行。而在ILT中干活的是AI算法，提升算力就能變得更強(qiáng)。

Leo Pang（龐琳勇） 斯坦福博士、SPIE Fellow 美國(guó)RevoLinx公司總裁： 那當(dāng)然（ILT）它算的這些方法的話也跟那個(gè)（OPC）不一樣，就是OPC它基本上是在這個(gè)Polygon（多邊形）上面去做的，然后ILT的話，它全部是在這個(gè)Pixel（像素）上，像我們做的后來(lái)的話，也都是用GPU來(lái)做這個(gè)加速，因?yàn)镚PU它是最適合做這個(gè)Pixel的這種計(jì)算。

來(lái)源：NVIDIA

Marc Hijink 《新鹿特丹商報(bào)》(NRC Handelsblad）記者 著有《芯片制造——光刻巨頭ASML傳奇之路》 因此，它們（ASML）正在從CPU轉(zhuǎn)向GPU。為此，它們采用了目前由英偉達(dá)提供的最先進(jìn)的GPU。并且它們將計(jì)量技術(shù)視為提升光刻能力的一部分，甚至在遙遠(yuǎn)的未來(lái)也是如此。

當(dāng)然，除了計(jì)算光刻外，其他流程也會(huì)提升光刻機(jī)的制造精度。比如芯片制造完成后，會(huì)使用ASML的電子束量測(cè)工具檢查缺陷，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算后，反饋至光刻機(jī)臺(tái)，修正后續(xù)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

更強(qiáng)的芯片能提升光刻精度，更高的光刻精度又能生產(chǎn)更強(qiáng)的芯片，有點(diǎn)“左腳踩右腳上天”的意思了。

05 光刻技術(shù)還能走多遠(yuǎn)？

光刻技術(shù)還能走多遠(yuǎn)呢？要回答這個(gè)問(wèn)題，我們先要說(shuō)到，光刻機(jī)的精度其實(shí)還與很多零部件相關(guān)。

比如掩膜版，它的移動(dòng)加速度可以達(dá)到32g，大約是過(guò)山車的8倍。

再比如晶圓臺(tái)，得處于“浮空”的狀態(tài)，為的就是將移動(dòng)的精準(zhǔn)度控制在納米級(jí)別。

Evan Tao TetherIA聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO ASML前機(jī)械設(shè)計(jì)工程師： 這個(gè)臺(tái)座它是采取磁懸浮的狀態(tài)，一個(gè)物體在空間有六個(gè)自由度，因?yàn)楫?dāng)時(shí)我說(shuō)的有Twin Station（雙工作站），就是Twin Scanner（雙掃描儀），根據(jù)那邊掃描過(guò)的表面平整，它把這個(gè)數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，（后續(xù)）在曝光的時(shí)候，它根據(jù)那個(gè)平整的誤差，它要及時(shí)進(jìn)行（高低）調(diào)整，這樣才能保證去修正它的不平整性。

還有晶圓臺(tái)的表面平整度，高度誤差要低于10nm，為此ASML甚至專門成立了一個(gè)部門。

Evan Tao TetherIA聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO ASML前機(jī)械設(shè)計(jì)工程師： 從ASML角度來(lái)說(shuō)，它有一些模組，應(yīng)該是對(duì)平整度要求極高，所以它需要專門成立這么一個(gè)部門，去解決一個(gè)Traditionally（傳統(tǒng)的）、聽(tīng)上去非常簡(jiǎn)單，或者是比較普通的一個(gè)工作。

還有很多因素就不一一舉例了，正是因?yàn)樾酒a(chǎn)有太多干擾，所以我們定義是否攻克某個(gè)制程時(shí)，往往以“良率”是否足夠高為標(biāo)準(zhǔn)，而不是生產(chǎn)出樣片就完事了。

接下來(lái)總結(jié)下光刻機(jī)三大核心的現(xiàn)狀：

1.EUV光源還在攻克更高功率，極紫外光會(huì)使用到2035年甚至2040年。

2.High-NA即將投產(chǎn)，預(yù)計(jì)在10年內(nèi)都是主流。

3.芯片性能與AI算法的進(jìn)步，將進(jìn)一步帶動(dòng)光刻機(jī)的提升。同時(shí)短期內(nèi)，光刻機(jī)的提升也會(huì)更依賴AI算法。

到這里我們也來(lái)嘗試回答最開(kāi)頭的問(wèn)題：芯片性能是否已經(jīng)達(dá)到了物理極限？科技會(huì)就此鎖死嗎？

Chapter 5.1 3nm的真相：營(yíng)銷與競(jìng)爭(zhēng)催生的“文字游戲”

我們?cè)谥啊栋谅⒍桃?、扼殺?chuàng)新，壟斷巨頭英特爾是如何走向倒塌的？》的文章中有提到，他們推出“Intel 7”工藝時(shí)，實(shí)際是10nm工藝的改良版，但當(dāng)時(shí)由于篇幅限制，我們刪掉了一段內(nèi)容：

玩這種文字游戲其實(shí)不怪英特爾，因?yàn)榕_(tái)積電與三星的工藝也不太厚道。雖然英特爾采用10nm工藝，但晶體管的實(shí)際密度已經(jīng)高于了臺(tái)積電和三星的7nm，所以為了不在宣傳上落下風(fēng)，才改名為了Intel 7。

其實(shí)我們一直被“騙”了，廠商們宣傳的什么“5nm”、“3nm”，實(shí)際尺寸甚至都沒(méi)有低于20nm。

那么芯片工藝命名中到底摻雜了什么鬼？要回答這個(gè)問(wèn)題，我們得簡(jiǎn)單科普下芯片結(jié)構(gòu)的演進(jìn)。

在28nm之前，芯片上的晶體管都是這樣的平面結(jié)構(gòu)，那時(shí)命名的方式，以晶體管的柵極長(zhǎng)度（Gate Length）為準(zhǔn)，這樣大家就能大致判斷晶體管有多大、密度有多高，這也對(duì)應(yīng)著芯片的性能。

但隨著晶體管越做越小，由于量子隧穿效應(yīng)，晶體管就容易漏電，具體的原理我們就不多解釋了，為了應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，工程師們決定讓晶體管長(zhǎng)出“魚鰭”，變成了名為FinFET的立體結(jié)構(gòu)。

結(jié)構(gòu)大變后，要判斷晶體管的大小，就不能只看柵極長(zhǎng)度了，畢竟有的結(jié)構(gòu)可能一個(gè)柵極對(duì)應(yīng)了很多個(gè)“鰭”，這時(shí)就得綜合考慮鰭片寬度、鰭片間距、柵極間距等等參數(shù)，才能判斷晶體管的大小或密度。

既然沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以衡量芯片性能，那肯定數(shù)字越小越好對(duì)吧，此后芯片的工藝命名，就是廠商們自己說(shuō)了算了。

像我們開(kāi)頭說(shuō)的日本Rapidus公司，通過(guò)和IBM合作，在7月18日宣稱自己試產(chǎn)了2nm芯片，但根據(jù)TechInsights的報(bào)告，這款芯片只能算3nm。

Leo Pang（龐琳勇） 斯坦福博士、SPIE Fellow 美國(guó)RevoLinx公司總裁： 當(dāng)然這個(gè)風(fēng)氣的話，最早是臺(tái)積電搞起來(lái)的，那個(gè)時(shí)候臺(tái)積電還落后于Intel，所以它整天到晚想著，說(shuō)怎么跟Intel去競(jìng)爭(zhēng)呢？那他就開(kāi)始把他每次往下的時(shí)候，他就不是講他真正的線寬了，他就說(shuō)每次我就是乘以0.7，所以我這個(gè)什么28nm，完了就是20nm，然后就是16nm，然后完了就是12，然后就是7，所以它到最后的話，就是這個(gè)幾納米，跟上面的線寬是沒(méi)有任何的關(guān)系的，現(xiàn)在2nm的話，它上面的線寬實(shí)際上也是二十幾納米，或者說(shuō)（Fin）Pitch（鰭片間距）是30多納米，這是他能夠做到的極限了。

所以芯片上的晶體管，不論是尺寸還是間距，都還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到命名上的幾納米，現(xiàn)在的命名邏輯，主要參考的是晶體管密度，這也意味著，芯片還有很多提升的空間。

近年來(lái)廠商們更是轉(zhuǎn)向了GAAFET，相當(dāng)于從平面結(jié)構(gòu)的平房，升級(jí)到FinFET的兩層房，再升級(jí)到GAAFET的多層房，雖然這些房子的占地面積相同，但流過(guò)的電子數(shù)更多，就相當(dāng)于房子住的人更多了，也變相提升了芯片性能。

Marc Hijink 《新鹿特丹商報(bào)》(NRC Handelsblad）記者 著有《芯片制造——光刻巨頭ASML傳奇之路》： 但如果你看看這些結(jié)構(gòu)的真實(shí)尺寸，這些線寬通常有20至30納米。所以很多說(shuō)法其實(shí)更多是營(yíng)銷炒作。 據(jù)ASML透露，至少他們是這樣告訴我的，在原子級(jí)的問(wèn)題真正成為瓶頸、系統(tǒng)變得不可預(yù)測(cè)之前，技術(shù)發(fā)展至少可持續(xù)至2040年后。事實(shí)上，現(xiàn)在仍有很大的發(fā)展空間，或者說(shuō)，其實(shí)還有很大的“縮小”空間。

回答開(kāi)頭的問(wèn)題，由于現(xiàn)在芯片上的尺寸還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到幾納米，所以還有很多提升空間。而ASML官方認(rèn)為，至少在2040年之前，我們都不用擔(dān)心這個(gè)問(wèn)題。

Chapter 5.2 納米印壓：“活字印刷”生產(chǎn)芯片

如果把傳統(tǒng)的光刻機(jī)比作一臺(tái)激光打印機(jī)，納米壓印光刻術(shù)（簡(jiǎn)稱NIL）就是活字印刷術(shù)。

它的核心原理就像“蓋章”一樣，把電路圖案“壓”到晶圓表面，在光刻膠上形成圖案，通過(guò)紫外光固化光刻膠，后續(xù)再進(jìn)行顯影、刻蝕等步驟。

主流有三種方法，分別是：熱壓印、紫外壓印、微接觸壓印，具體原理我們就不多贅述了。

這項(xiàng)技術(shù)也不是什么新鮮事，早在1995年，華裔科學(xué)家周郁（Stephen Chou）就首次提出了納米壓印概念；2003年，NIL被納入國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖（ITRS）；直到2004年，日本光刻機(jī)制造廠佳能開(kāi)始深入研發(fā)。

Leo Pang（龐琳勇） 斯坦福博士、SPIE Fellow 美國(guó)RevoLinx公司總裁： Nano-imprint（納米壓?。┑脑捑褪窃贓UV出不來(lái)的時(shí)候，大家想了各種各樣的這個(gè)方法，當(dāng)然日本的印刷一直是做得挺不錯(cuò)的，其實(shí)他們還是蠻有底蘊(yùn)的。所以像Canon，他后來(lái)因?yàn)榫褪怯X(jué)得說(shuō)，已經(jīng)是沒(méi)有辦法跟ASML再去競(jìng)爭(zhēng)了，所以Canon就開(kāi)始去跟DNP（Dai Nippon Printing 大日本印刷），然后他們就去合作，就說(shuō)我們來(lái)做（納米）壓印。

2023年10月，佳能推出了第一代可量產(chǎn)的納米壓印光刻設(shè)備，號(hào)稱實(shí)現(xiàn)了最小線寬14nm，相當(dāng)于5nm制程。

同時(shí)佳能宣稱，未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)最小線寬10nm，相當(dāng)于2nm制程。

Marc Hijink 《新鹿特丹商報(bào)》(NRC Handelsblad）記者 著有《芯片制造——光刻巨頭ASML傳奇之路》： 但它尚未像光刻那樣在大規(guī)模應(yīng)用中得到驗(yàn)證，而且在實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)方面還面臨一些挑戰(zhàn)。

目前納米壓印遇到的挑戰(zhàn)主要有三點(diǎn)：

第一是模板成本高。傳統(tǒng)光刻的掩膜板比實(shí)際電路大了4倍，制造成本相對(duì)較低，而納米壓印需要1:1的模板，制造難度極大。同時(shí)，由于模板會(huì)與光刻膠和晶圓直接接觸，會(huì)因磨損導(dǎo)致精度下降，需要頻繁更換，這也帶來(lái)了更高的生產(chǎn)成本。

第二是產(chǎn)能較低。ASML最新的High-NA EUV每小時(shí)可生產(chǎn)185片，就這都被臺(tái)積電詬病，而納米壓印每小時(shí)的產(chǎn)量只有100片，平攤到每個(gè)芯片上的成本就更高了。

第三是良率低下。由于納米級(jí)電路非常脆弱，模板脫模時(shí)非常容易斷裂或變形。同時(shí)，我們前面提到現(xiàn)在芯片變成了“多層”結(jié)構(gòu)，壓印電路時(shí)需要將不同的模板一層層對(duì)齊，這其中的誤差控制難度也高于投影式光刻。

另外，光刻膠的涂抹的平整度要求也更高了。

綜合以上缺點(diǎn)，納米壓印在尖端芯片領(lǐng)域推廣起來(lái)還是有一些困難，但用在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、缺陷容忍度高的存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域卻很合適。

Leo Pang（龐琳勇） 斯坦福博士、SPIE Fellow 美國(guó)RevoLinx公司總裁： 所以他后來(lái)主要的想法是，能夠用在像Nand-Flash（NAND閃存）上面，因?yàn)槭谴鎯?chǔ)，所以它有些地方不工作，其實(shí)沒(méi)什么關(guān)系。 但最近他們其實(shí)發(fā)現(xiàn)了，因?yàn)楝F(xiàn)在Packaging（芯片封裝）變得很火了，它的好處是因?yàn)槟莻€(gè)東西很大，所以它其實(shí)不是說(shuō)局限在一個(gè)Wafer（晶圓），一個(gè)小的Chip（芯片）上。所以現(xiàn)在有些想法是說(shuō)，用這個(gè)技術(shù)能夠去做這個(gè)Packaging（芯片封裝）的部分，這可能我覺(jué)得它是它的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。

如今美國(guó)希望將芯片產(chǎn)業(yè)回流，包括推出了《芯片法案》，要求臺(tái)積電在美國(guó)建廠等。雖然外界一直不看好在美國(guó)生產(chǎn)芯片，但說(shuō)到ASML加大在美國(guó)的生產(chǎn)時(shí)，我們的嘉賓卻認(rèn)為這是完全可行的。

Evan Tao TetherIA聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO ASML前機(jī)械設(shè)計(jì)工程師： 因?yàn)樗@個(gè)行業(yè)畢竟和消費(fèi)電子是完全不一樣的，它對(duì)人工成本的敏感性會(huì)低很多。我當(dāng)時(shí)在的那個(gè)site（地點(diǎn)），實(shí)際上就是美國(guó)最大的生產(chǎn)site（地點(diǎn)）。當(dāng)時(shí)我離開(kāi)的時(shí)候大概有2000 多個(gè)人，現(xiàn)在估計(jì)有翻一倍， 4000多人差不多很有可能，那個(gè)地方也是一直在擴(kuò)建。 所以如果說(shuō)他是想要更多的在美國(guó)制造，我覺(jué)得是完全可行的。

然而，隨著美國(guó)發(fā)起關(guān)稅戰(zhàn)，也在一定程度上打擊了ASML將生產(chǎn)線搬遷至美國(guó)的決心，給ASML股價(jià)帶來(lái)了不小壓力。ASML作為一家荷蘭公司，為什么會(huì)受到美國(guó)政策的限制呢？

一方面，ASML光刻機(jī)中的許多核心零部件，都用到了美國(guó)公司的技術(shù)。比如極紫外激光器，來(lái)自于ASML收購(gòu)的美國(guó)公司Cymer，所以不得不受到美國(guó)商務(wù)部的管制。

另一方面就比較有意思了，那就是ASML的崛起，有部分原因是來(lái)自于美國(guó)政府的扶持。

1999年，美國(guó)發(fā)起了“EUV-LLC”項(xiàng)目，用于推動(dòng)EUV的技術(shù)研發(fā)，這個(gè)項(xiàng)目是為了鞏固美國(guó)在芯片行業(yè)的先進(jìn)地位，但ASML卻和美國(guó)能源部達(dá)成了協(xié)議，參與到了其中。

此外，ASML還有許多關(guān)鍵技術(shù)，來(lái)源于2001年收購(gòu)的美國(guó)公司SVG（硅谷集團(tuán)）。要知道，SVG的許多業(yè)務(wù)涉及到軍工，然而最終美國(guó)政府依然批準(zhǔn)了這項(xiàng)收購(gòu)，只要求剝離SVG下屬的Tinsley部門（軍用光學(xué)產(chǎn)品部門）。

之所以美國(guó)愿意扶持ASML這個(gè)“近鄰”，其實(shí)是為了打壓“遠(yuǎn)親”的日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，具體細(xì)節(jié)因?yàn)槠蛭覀兙筒患?xì)說(shuō)了。

正是因?yàn)锳SML與美國(guó)之間有多項(xiàng)交織，所以受制于美國(guó)政策。而ASML擁有5000多家供應(yīng)商，供應(yīng)鏈復(fù)雜度不比蘋果低，它們的生產(chǎn)是否會(huì)受到影響呢？

Evan Tao TetherIA聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO ASML前機(jī)械設(shè)計(jì)工程師： 我在阿斯麥和蘋果都工作過(guò)。從產(chǎn)品質(zhì)量的角度來(lái)看，阿斯麥你可以想象，每一個(gè)零件都是手工雕琢出來(lái)，他可以承受這樣的高精度的需求，他可能生產(chǎn)100個(gè)零件有99個(gè)都報(bào)廢的，那留著你一個(gè)是達(dá)到他要求的，甚至說(shuō)它每個(gè)零件的尺寸有誤差，最后（通過(guò)）彌補(bǔ)出來(lái)成為我需要的那個(gè)值，它可以用這樣方式來(lái)實(shí)現(xiàn)它目的。 但是蘋果是不一樣的，你是規(guī)模性生產(chǎn)，你要考慮的是就是統(tǒng)計(jì)學(xué)上的這些問(wèn)題，正態(tài)分布，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是說(shuō)你怎么能夠保證你的產(chǎn)品幾萬(wàn)、幾千萬(wàn)都是consistent（一致的）？

所以目前看來(lái)，光刻機(jī)生產(chǎn)不會(huì)受到影響。

但ASML的CEO Christophe Fouquet也在今年7月中旬警告稱，受美國(guó)關(guān)稅政策影響，ASML可能無(wú)法在2026年實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)，由此也引發(fā)了最近股價(jià)的大幅下跌。

有意思的是，Christophe也因此被股民一頓狠罵，大伙覺(jué)得你咋就那么實(shí)誠(chéng)呢，本來(lái)財(cái)報(bào)不錯(cuò)非要降低未來(lái)的展望指引，把股價(jià)打成這樣。

這讓我也想到在去年年底時(shí)，ASML也因財(cái)報(bào)提前泄露，導(dǎo)致了股價(jià)大幅下跌。

而在傳記作者M(jìn)arc看來(lái)，這就是ASML企業(yè)文化很矛盾的地方：一方面它生產(chǎn)著全世界最精密的儀器，但另外一方面在企業(yè)管理上又經(jīng)常出現(xiàn)疏忽。

Marc Hijink 《新鹿特丹商報(bào)》(NRC Handelsblad）記者 著有《芯片制造——光刻巨頭ASML傳奇之路》： 這件事其實(shí)有點(diǎn)好笑，因?yàn)楫?dāng)財(cái)報(bào)提前泄露發(fā)生時(shí)，我正好和ASML的一些人坐在一起。他們當(dāng)時(shí)相當(dāng)慌張，因?yàn)槭擒浖蚣夹g(shù)故障出了問(wèn)題，導(dǎo)致某份本不該公開(kāi)的文件被發(fā)布到了可以被追蹤的網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器上。這是一個(gè)本可以避免的錯(cuò)誤，但卻很典型地體現(xiàn)了ASML的風(fēng)格。 這正是ASML企業(yè)文化的一部分，他們總是在趕進(jìn)度，總是被各種截止日期催促。在這種節(jié)奏下，人們往往容易忽略那些看起來(lái)沒(méi)那么重要的問(wèn)題。

雖然各國(guó)在光刻產(chǎn)業(yè)上存在政治與利益的分歧，但我們從大眾的角度看，依然希望能看到這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步。因?yàn)楣饪虣C(jī)投射的，遠(yuǎn)不止晶圓上的納米電路。

AI大模型的狂飆突進(jìn)、深空探測(cè)器的遙遠(yuǎn)征途、深海奧秘的精準(zhǔn)測(cè)繪、基因圖譜的快速解析無(wú)不依賴于這臺(tái)精密機(jī)器。

或許石刻是文明最后的墓碑，而光刻卻是文明前進(jìn)的引擎。