一提起荷兰，大家首先想到的是巨大的风车，以及色彩华美的郁金香。很少有人会留意到，在雨水充沛、人口不到30万的荷兰南部城市费尔德霍芬（Veldhoven），坐落着一家叫阿斯麦（ASML）的公司，它是全球最大的光刻机制造商。其实，在上世纪80年代，阿斯麦还只是飞利浦旗下的一家合资小公司。全司上下算上老板共31位员工，只能挤在飞利浦总部旁临时搭起的板房里办公。然而，谁也不曾想到，因为一个中国人，它迅速崛起，垄断了全球光刻机设备及服务。而这正是中国芯片产业在苦苦寻求突破的最大技术瓶颈。光刻机是大规模集成电路制造核心设备, 对芯片的工艺制程起着决定性作用。集成电路产业发展主力虽集中在美国、日韩、中国台湾等国家和地区, 但全球最大的光刻机设备及服务提供商却是来自荷兰的阿斯麦 (ASML) 公司。阿斯麦仅用30年时间就在本领域建立起极高的技术壁垒, 在45nm以下高端光刻机设备市场占据份额高达80%以上, 在极紫外光 (EUV) 领域, 目前拥有全球垄断地位。
在光刻中，目的是把画了很多电路的模版进一步缩小放到芯片上，这有点像照相机。到底缩小到怎样的程度呢？比如，一根头发丝的横截面是80微米，也就是80000纳米，如果用28纳米的工艺，要放下20000个单元。把如此庞大的电路缩放到小小的芯片上，难度可想而知。2002年前后, 摩尔定律的延续遇到瓶颈，传统的193nm光刻机无法将芯片制程推进至65nm以下, 而尼康和佳能研发的157nm光刻机又难以获得理想的效果，这时候台积电一个叫做林本坚的鬼才工程师出现了：降低光的波长，光源出发是根本方法，但高中学生都知道，水会影响光的折射率——在透镜和硅片之间加一层水，原有的193nm激光经过折射，不就直接越过了157nm的天堑，降低到132nm了嘛！林本坚拿着这项“沉浸式光刻”方案，跑遍美国、德国、日本等国，游说各家半导体巨头，但都吃了闭门羹。甚至有某公司高层给台积电COO蒋尚义捎了句狠话，让林本坚“不要搅局”。尼康、佳能等日系厂商决策较为保守, 对这种颠覆性技术路径持观望态度，而ASML却敢为人先，决心投入研发。经过三年与台积电的联合攻关，首台具有颠覆性意义的浸润式光刻机Twinscan XT研发成功，浸润技术改写了半导体十几年来的发展蓝图， 拉动阿斯麦市场占有率由2001年的25%一路攀升至80%。一般读者或许对他很陌生，但如果你知晓了他在半导体科研技术领域所写下的成就篇章，就会明白他拿下未来科学大奖实至名归：曾经因为他的一个疯狂点子，让老大哥英特尔（Intel）及设备商艾斯摩尔（ASML）、尼康（Nikon）等业内巨头，舍弃耗费逾 10 亿美元和数年的研究心力，跟着他与台积电一起转弯；他改变了全球半导体产业技术路径，让全球半导体制程得以往下推进 6 到 7 个世代，约 14 年时光；他还让 16年前还未“大大茁壮”的台积电，首度拿下新技术的发球权，一步步到今日跻身一线大厂、主导业界规格。甚至，台积电创办人张忠谋曾说过，如果没有林本坚和其带领的技术团队，台积电的光刻部门不会有今天的规模。林本坚祖籍广东潮汕，出生于越南，在西贡附近的城市长大，在高三那一年独自以侨生的身份到台湾新竹中学念书，隔年考上台湾台大电机系。巧合的是，在林本坚 13 岁的时候，母亲送他一台老式照相机，开启了他对于“光”的探索。他的博士论文都是与“光”有关的技术，而取得博士学位的林本坚因为对于“光”与拍照的热爱，首选的工作是进入柯达，但投去的履历都没有回音，最后误打误撞进入 IBM，就此进入了半导体领域继续研究“光”技术，还颠覆了整个业界生态。在 IBM一干就是22年，后来，林本坚从 IBM辞职，选择了创业，成立了Linnovation，发展与光刻相关的软件以及其他技术。但8年之后，由于最大的竞争对手被大公司收购，他无力与之竞争。恰在这时，台湾积体电路制造股份有限公司（简称台积电）来电话邀请他加盟。2000年，林本坚回到台湾，加入了台积电并负责微影研发。时间拉回 2000 年左右，当时的台积电全球营收约 53 亿美元，以这个规模来看，大概是在全球前十大半导体厂的第十大门口徘徊，约莫是一个“中型”半导体企业。
当时的龙头巨擘英特尔的年营收约 300 亿美元，然 19年过去，去年的英特尔年营收规模成长了一倍多至近720亿美元，然台积电的年营收已经从 2000 年的 50 亿美元，成长7倍多来到357 亿美元。台积电有今日的成就，不但是营收规模“7 倍跳”，技术实力更是逼近英特尔，林本坚在 2002 年的一个“愚公移山”的“疯狂点子”，绝对是功不可没。当时状况是这样的：随着半导体制程往下演进，关键制程之一的微影，也得持续缩短光束波长。一直以来，业界习惯以空气为媒介，是‘干式’的微影，但此技术却已‘撞墙’，在157 纳米波长卡关。而当时任职台积电的林本坚却跳脱框架，退回157 纳米波长的上一世代，改用水做为介质，发展出‘浸润式微影’技术，让光束波长一举缩短至134 纳米，突破瓶颈。
林本坚提出的技术突破原理为何遭到当时众多的半导体大厂反对，甚至引来敌意？因为，当时大厂已经投入巨资在研发 157 纳米干式光刻机上，光是 ASML 就投入了超过 7 亿美元的研发费用，2000 年的 7 亿美元可不是小数目，逼近台积电一年的资本支出，如果技术大转弯，不就等于是宣告大厂的研发费用都血本无归了，可以想像，当时的林本坚承受的压力之重。一些反对的大厂也提出疑虑，认为以水为介质容易产生污染，且水中的气泡会影响光刻成果等，但林本坚不畏质疑，带领团队完成一篇篇的论文发表到国际期刊上，一一解答外界的疑虑。把林本坚招入台积电，曾担任台积电 Co-COO 的技术大佬蒋尚义，曾透露一段秘辛，当年确实有大公司的高层表达严重关切，希望蒋尚义能管管林本坚，要他不要来“搅局”。之后，林本坚提出的浸润式光刻技术在张忠谋、蒋尚义的大力支持下，终于有机会放手一博，经过无数研讨会努力奔走、寻找与设备商合作，最后，台积电在2004年与ASML共同完成开发全球第一台浸润式微影机台，让业界在震惊之余也刮目相看，一步步获得国际大厂的认同。当时，光刻机技术还不像今日是 ASML 独霸局面，还有 Nikon 、 Canon 两家日商和 ASML 并列为全球“光刻三剑客”。而那时，第一个宣布加入浸润式光刻机生产的是日商 Nikon，一年后，ASML 也正式放弃原本 157 光刻机研发，加入生产 193 光刻机之列，并且与台积电共同研发，且 IBM 等十多家半导体厂也跟着转向，跟进采购 193 纳米光刻机。如今，浸润式显影不但是英特尔（Intel）等半导体龙头、设备商所认定的跨入45纳米制程之后的解决方案，也已正式纳入国际半导体蓝图架构成为主流。无疑，林本坚在半导体领域所创下的成就是不可抹灭的。这也让他一生获奖无数，曾获得两个国际电机电子工程学会 ( IEEE ) 大奖、美国国家工程学院院士 ( US National Academy of Engineering )，尤其在 2013 年获得IEEE 西泽润一金牌大奖 IEEE Jun-Ichi Nishizawa Medal（金牌是 IEEE 奖项中最高的等级) 时，个人技术研究成就声势攀上高峰。林本坚说，他没有把获奖设定为目标，重要的是他的工作对公司或者技术社区有用，奖励只是一个副产品。从台积电退休后，他被聘为台湾清华大学教授，为培养半导体研究的人才继续贡献力量。林本坚是一个模范, 也是一个指标，让每个科技人都牢记这样的勇气与信念，继续朝自己相信的价值努力前进。
本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现有害或侵权内容，请
点击举报。
