鬼才林本坚，一个疯狂点子改写光刻机市场新格局

随着华为公司被美国恶意打压，大家都了解到光刻机的重要性，中科院已经将光刻机研究作为国家战略重点推进。光刻机是芯片制造最为关键的环节，摩尔定律基本上都是靠光刻机技术提升来续命的。在芯片的制造的设计、制造和封装等几个环节中，我们在设计软件、光刻胶还落后不少，但最大差距在光刻机。

01|认识光刻机

其实光刻机的门槛还是很低的，其本质就是一台投影仪，通过光将设计好的电路图投射到硅片上，以光为刀，在硅片上刻出电路图。因此早期美国日本都有不少光刻机企业。根据摩尔定律，同样大小的集成电路，上面排列的晶体管数量每18个月就翻一番，性能会提升一倍。

然而，到20世纪90年代摩尔定律却不能延续下去，为什么呢？就是因为光刻机的光源波长在193纳米上再也降不下来，光源技术遇到了瓶颈。我们都知道，雕刻的东西越精密，刀尖就必须越细越锋利，那怎样才能将193纳米的光波磨细呢？全世界的半导体人都在苦苦思考，寻找对策。

尼康公司主张采用157纳米的F2激光。美国牵头的EUV联盟主张采用十几纳米的极紫外光。但当时的光源技术没有取得突破，无法满足这两种方案。半导体发展遇到了障碍停止不前，整个行业都在绞尽脑汁，苦苦摸索。

正当业界一筹莫展时，台积电的一位叫林本坚的工程师却另辟蹊径，提出了一个脑洞大开的方案。

02|认识林本坚

林本坚，1942年出生于越南，成长于中国台湾省，美国俄亥俄州立大学博士，美国国家工程院院士。13岁生日那天母亲送了他一台照相机，让他对光刻产生了浓厚的兴趣，从此心中有火，眼里有光，连博士论文都与光有关，求职柯达被拒后，在IBM研究22年的光刻，然后炒了老板鱿鱼，自己成立一家设计光刻软件公司，单飞8年后觉得做老板也不好玩，一狠心把自己也炒了，去了半导体大鳄台积电公司，做一个安静的美男子，专注微影技术研究。

林本坚也一直研究怎样降低光源的波长，但光源技术并不是他的研究专长，也正因为如此，他才有站在地球边缘看世界的视角，提出了与众不同的思路。

03|认识沉浸式技术

怎么降低光的波长，大家都在光源上找出路，寻找新的光源技术。林本坚想到的办法其实就是中学物理老师敲黑板时反复讲的原理，光通过介质也会降低波长。专业一点表述就193nm波长的光，水的折射率为1.44，即波长通过折射可以降到132nm。

林本坚想到的办法，就是在镜头和硅片之间加一层水。让光经过水的折射，降为132nm，这样投射到硅片的图案分辨率更清晰，晶片密度可以更高。

林本坚反复实验证明了方案的可行性，于是拿着方案、怀揣梦想到日、美、德等国大公司上门推销。

然而理想很完美，现实却很残酷。当时的光刻巨头们都不看好这种“投机取巧”的办法，他们觉得通过光源技术降低光波才是正道。同时，在芯片制造是需要完全无污染的环境，制造过程中加水容易产生水泡和造成污染，直接影响芯片的良品率，谁也不愿意为这“临时之策”耽误自己的光源研究进展，何况这些公司已为之投入上10亿美刀呢。但林本坚并没有放弃，针对巨头们的顾虑，不断地优化自己的方案，一次又一次上门推销。这让光刻公司们不胜其烦，一家公司甚至直接写信给当时的台积电CEO，也就是现在的中芯国际副董事长蒋尚义，要求他管束一下林本坚，不要再来扰乱他们的研究进展和专注方向。

开拓性的成功从来都是在冷落和嘲笑中走出来的，坚持与坚定一直都是成功者的标配。无奈之下，林本坚找到了荷兰ASML公司。当时的ASML几乎就是一个作坊式车间，总共30号人，老板还兼着保安出纳什么的，技术远落后于日、美光刻公司，产品也没有销路，根本没有实力研究先进光源。所以当他们看到林本坚的方案后，草根ASML没有顾虑，决定搏一搏单车变摩托，押注林本坚的沉浸式技术。

2004年，只用不到一年的时间，ASML就在林本坚的指导下制造出132纳米的样机。技术的突破，带来了业务的提升。从此ASML开启了开挂的人生，拿单拿到手软，一举取代尼康成为光刻机的灭霸。虽然之后尼康也研发出157纳米的光刻机，但已失去先机，并且还落后于阿斯麦的132纳米，从此尼康逐渐走向末路。

现在极紫外光的波长已经降到了13.4nm，林本坚的沉侵式技术并没有被抛弃，反而被所有光刻机采用。

思路决定出路，科学从来都不是按部就班地走别人老路，科学家从来都不是安分之人。当前光刻机技术又已走到物理极限，摩尔定律岌岌可危，这对落后中国光刻企业来说，何尝不是一种机遇。与其背后苦苦追赶，不如另辟蹊径。

你认为中国半导体界还会出现林本坚这样能出鬼点子的鬼才吗？