光刻機，是人類有史以來最複雜的機器。

它比大飛機、火箭、宇宙飛船、包括詹姆斯·韋布太空望遠鏡都要複雜，都要高難度。

因為那些東西的製造技術至少在原則上可以由一個國家掌握，但是沒有任何一個國家能掌握最尖端光刻機的全套製造技術。

研發光刻機，是一個絕對意義上的跨國工程。

全世界只有三家公司有可能造出來極紫外光刻機，包括日本的佳能和尼康，荷蘭的

ASML

。

美國不想把這麼關鍵的技術給日本，最後

ASML

得到了製造極紫外光刻機的技術授權。當時的美國正在享受單極時刻，推崇全球化，對荷蘭幾乎不設防。

但

ASML

也不是拿過來就能幹，從技術上可行到實現產品化，還有十萬八千里。

那簡直是一個不可思議的技術方案。

首先你需要得到極紫外光。世界上並不存在什麼燈泡能直接給你極紫外光。你必須先製造一種直徑是三千萬分之一米的小錫球，讓小錫球以每小時

200

英里的速度在真空中移動，然後用鐳射對小錫球進行兩次打擊。第一次是提高小錫球的溫度，第二次是讓小錫球爆炸，把它變成溫度達到

50

萬度的等離子體

——

這個溫度已經比太陽表面的溫度還要高得多。這個噴射錫的過程每秒鐘要重複

5

萬次，你才能得到可以用來光刻的極紫外光。

這個過程說著簡單，但是每一步都需要創新。你得找一家叫通快（

Trumpf

）的德國公司開發那個鐳射器。他家的專長就是二氧化碳鐳射器，但是其每次產生的能量中有

80%

是熱，只有

20%

是鐳射。這就有個散熱問題。以前都是用風扇散熱，可是光刻機要求風扇每秒鐘要轉

1000

次，沒有一個物理軸承能承受這樣的風扇。於是通快專門開發了一個磁懸浮風扇

……

有了鐳射，用鐳射轟擊錫球的時候，錫球反光怎麼辦？怎麼保證錫球氣體的密度是恆定的？這些都是問題。特別是要引導鐳射打向錫球，你需要用工業鑽石。可是現有的工業鑽石純度不夠，你必須再開發一種新型的超高純度鑽石。

結果光這臺鐳射器，通快公司就用了十年才生產出來。這臺鐳射器自己就有

457，329

個零部件。

用鐳射器打錫球成功了，你還得把產生的極紫外光收集起來，為此你需要鏡子。可是極紫外光的波長太短，打在一般東西上都被吸收了，並不會被反射！

研究人員一算髮現這個鏡子必須是分層的：一層金屬鉬一層矽交替排列，每層的厚度只有幾奈米，而且要做一百層。後來又是一家叫蔡斯（

Zeiss

）的德國公司把這個鏡子做出來了

——

那應該是有史以來最光滑的物體，比詹姆斯·韋布太空望遠鏡的鏡面還要光滑，號稱你要是把鏡子放大到整個德國那麼大，其中凹凸不規則的部分，也只有

1/10

毫米。

最終完成的光刻機有火車頭大小，有數十萬個零部件

……

ASML

自己只能生產

15%

的零部件。其他的零部件，往往別的公司也沒有現成的，需要研發。像前面說的做鐳射器和做鏡子的那兩個德國公司，得投入巨資長期研發才行。而光刻機的供應商總共有數千家公司。