用水滴捍卫摩尔定律
之前介绍了这么多公司,我试试暂时不写公司了,写写公司里的人。在现代科技领域,除了创业公司破釜沉舟,坚定发展前沿科技,值得了解之外,很多科学家,创业家,或者普通公司职员,也在各自领域不断推动科技发展,这些人也非常值得认识。
这一期我想介绍一类人:他们研究着一个不被看好的课题,他们提出了一个荒谬的理论,他们不被理解,四处碰壁,但是他们坚持不懈。他们一边研究,一边推销,一边等待。最终终于一鸣惊人,成为推动时代发展的伟大的小人物。
光刻遇到瓶颈
芯片领域,谁掌握了光刻技术,谁就掌握了芯片的命脉。中国被卡脖子卡得最深的就是光刻机,现在世界上成熟工艺可以生产 3nm 芯片,但中国只能做到 28 nm。但你知不知道推动光刻机发展最重要的人其实就是一个中国(台湾)人,他叫林本坚 -- 一个到 60 岁,脑子还比新人更好使,想出的离奇方案差点被扔进垃圾桶,被人认为是疯子的天才。
光刻的意思就是用光线作为“刀具”,在硅片上刻出电路。这把“刀”越细,能雕刻的线路就越细,单位面积能设计的电路图就可以越复杂,功耗也能越低。就好比我们用更细的笔就能写出更小的字,一张纸上能记录的内容就越多,这是一个道理。这把“刀”的粗细取决于光刻所用的“光”的波长。
在 2000 年左右,光刻行业用的是波长为 193nm 的紫外光,这时已经达到了这种光源的物理瓶颈。想要再短,就得换一种全新的光源 -- 157nm 的氟气激光。这在当时是一个共识:未来的方向就是 157nm 光刻。整个产业链都在朝这个方向猛冲,英特尔,尼康等巨头们都在往里砸钱。有点像现在建数据中心搞 AI,当大家想法一致,撸起袖子加油干,向前猛冲看谁快的时候,一个中国工程师举起了手,说:"等一下,我有个不成熟的想法,不知当讲不当讲。"
没人停下来听他讲
林本坚 1942 年出生于越南西贡的华人家庭,在美国俄亥俄州立大学读博。毕业后进入 IBM,一干就是 22 年。在 IBM 期间,他就是光刻领域的顶尖专家,带领团队创造了多项世界第一。2000年,58岁的林本坚做了一个重要决定:加入 $台积电(TSM)$ ,担任研发处资深处长。台积电后来封了个称号叫"六骑士",说的是对台积电研发贡献最大的六个人,林本坚就是其中之一。
我们这里 35 岁就要被大厂嫌弃,45 岁还没被裁已经是奇迹。而 58 岁的林本坚这才刚刚加入台积电,小荷才露尖尖角,甚至都还没开始碰壁。看到这,以为接下来只能退休的我真的被鼓舞到了,也许闯的年纪还在前面向我招手?
2002 年,60 岁林本坚向大家提出了他的方案:别换光源了,也许在镜头和晶圆之间加一层水就行。原理很简单:光在水中传播速度比空气慢,等效波长会缩短。193nm 的光穿过水之后,等效波长可以降到 134nm 左右,直接跳过了你们拼了命想实现的 157nm。而且不需要换光源,不需要换光刻胶,不需要推倒重来。
物理理论上确实说得通,但工程上这个想法还是太超前了。工程师们听到这个方案的反应,基本都是:“你疯了吧,你要往几十亿美元的精密设备里灌水?你知道一粒灰尘就能毁掉整片晶圆吗?气泡怎么办?污染怎么办?水膜不均匀怎么办?"
虽然所有人都认为这不可能在工程上实现,但林本坚没有放弃。他开始了一段堪称"扫楼推销"的经历 -- 带着自己的方案,挨家挨户去敲光刻机厂商的门。
第一站尼康。 尼康是当时的光刻机霸主,全球市场份额第一。它正在 157nm 路线上全力冲刺,投入了巨额研发资金。林本坚的方案在他们眼里就像十六世纪的日心说一样属于异端思想。往光刻机里灌水都比他们现在的巨额研发管用,可以说伤害不大,侮辱很大。所以当然是没人理他。
然后是其他光刻设备商和研究机构,有的礼貌微笑然后送客,有的直接表示"这不可能工程化",有的甚至懒得听完。这些反对林本坚方案的都是光刻领域最顶尖的专家,他们的反对是有重量的。于是在各种国际光刻会议上,林本坚的浸润式方案经常遭到公开质疑甚至冷嘲。整个行业对他的态度可以总结为:想法有趣,物理没错,但工程上不可能。
这时的林本坚还有一个优势:他背后是台积电。台积电是全球最大的芯片代工厂,它是光刻机厂商最重要的客户。当全世界最大的甲方说"我们认为这个方向值得一试"的时候,终于还是有乙方跳出来接了这个球。
ASML 的豪赌
跟尼康相比,当时的 $阿斯麦(ASML)$ 只是一家荷兰小公司,在光刻市场上还没有那么起眼。所以它的优势就在于“错误”方向上的技术投入和积累没有尼康陷得这么深,也就更愿意试试别的方向。反正那条赛道已经追不上了,现在有人提出新的赛道,那我何不试试就试试。(听起来有那么一点像**最近提出 τ 定律,也是想换个赛道竞争)
于是,台积电提供核心方案和验证需求,ASML负责工程实现和设备制造,双方联手开发浸润式光刻机。接下来的过程当然不是一帆风顺:水膜控制、气泡消除、液体回收、防污染 ... 每一个工程问题都是硬骨头,但他们成功了。
2004 年,ASML 推出了第一台浸润式光刻机原型。效果炸裂,直接碾压 157nm 方案,而且成本更低,兼容性更好。半导体行业大概也就集体沉默了三秒钟,然后开始疯狂转向。英特尔,三星 ... 全球的芯片制造商排着队要买 ASML 的新机器。157nm 路线一夜之间从"行业共识"变成了"弃儿"。
最惨的当然是尼康 -- 这家统治了光刻领域几十年的日本巨头,为自己的错误选择付出了承重的代价。短短几年,光刻机市场上再也看不到尼康的身影。长江后浪推前浪,不是后浪太强,而是前浪太浪。如果它当时能及时止损,忘记过去,只看将来,也许还能继续统领几十年。
这也有点像我在《真实游戏 3》最后提到的投资哲学,很多时候我们站在十字路口,判断该往哪带走的时候,我们需要忘记来时的路,专注于前方有什么。背着武林高手的包袱,是学不会太极的。
水滴
就在摩尔定律马上就要放缓甚至停滞不前的时候,林本坚用一滴水给它续了命。从此浸润式光刻一路势如破竹,用 193nm 光源推动了光刻机六个世代(65nm -> 45nm -> 32nm -> 22nm -> 14nm) 的发展,一路撑到 EUV 光刻机接棒。
林本坚当然也得到了他应得的荣誉。IEEE Cledo Brunetti Award,未来科学大奖,台湾"中研院"院士,美国国家发明家名人堂。80 岁时他还在清华大学(新竹)担任半导体学院的特聘讲座教授。但比起这些头衔,更值得记住的是他的一句话:“最难的不是想到这个方案,而是说服所有人尝试这个方案。”
免责声明:本文内容仅为个人观点与信息分享,不构成任何投资建议。市场有风险,投资需谨慎。
都看到这儿了,动动你博爱的小拇指点个赞吧!!!
如果你也关注美股,追求长期的价值投资,加我的公众号一起交流吧。
修改于 2026-06-12 00:23
免责声明:上述内容仅代表发帖人个人观点,不构成本平台的任何投资建议。


