華爾街日報》沒有這台機器,世界將停擺?揭秘ASML晶片製造機,以及維持它運轉的「酷炫機械師」

2025-02-09 09:00
艾司摩爾(ASML)的工程師布里安娜・霍爾在一家晶片工廠準備上班。(The Wall Street Journal)
艾司摩爾(ASML)的工程師布里安娜・霍爾在一家晶片工廠準備上班。(The Wall Street Journal)

布里安娜・霍爾(Brienna Hall)在一家你可能沒聽說過的絕頂重要的公司從事著最有價值的工作。

這家公司叫艾司摩爾(ASML)。她從去年開始進入艾司摩爾工作,在此之前對該公司一無所知。她也不知道自己作為客戶支援工程師究竟要做什麼工作——她管自己叫「酷炫的機械師」。

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她完全沒有想到,這份工作會在全球經濟中發揮至關重要的作用。

當霍爾去晶片製造廠值班時,會先套上無塵服。她走進一個房間,房間裡的空氣極其純淨,比醫院手術室的空氣還要潔淨100倍。然後,她會走到一台無比複雜的機器旁邊。

她的工作是了解這台機器的方方面面——好讓她能夠進行維修。

「我覺得自己有一份史上最酷的工作,」霍爾說。「但我沒有意識到,整個世界能夠變成今天這樣,與這份工作密不可分。」

霍爾在進入無塵室前穿上特別的工作服。(The Wall Street Journal)
霍爾在進入無塵室前穿上特別的工作服。(The Wall Street Journal)
霍爾在進入無塵室前穿上特別的工作服。(The Wall Street Journal)
霍爾在進入無塵室前穿上特別的工作服。(The Wall Street Journal)
霍爾在進入無塵室前穿上特別的工作服。(The Wall Street Journal)
霍爾在進入無塵室前穿上特別的工作服。(The Wall Street Journal)

這台全世界都依賴的設備叫「極紫外線光刻機」,她接受過專門培訓,知道該如何駕馭這台機器。

這台機器可以生產出地球上最先進的晶片。製造這台機器所採用的科學技術聽起來就像來自科幻小說——這些突破太過神奇,一度被視為天馬行空的臆想。不起眼的矽晶圓由此華麗變身為現代生活的引擎。

即使在今天,全世界也只有幾百台這種極紫外線光刻機——而且價格貴得出奇。霍爾負責維護的這台設備價值1.7億美元,而最新型號的設備售價約為3.7億美元。

但這些天價機器最引人注目的地方可能是,它們都由同一家公司製造,這家公司便是艾司摩爾。

艾司摩爾就像是把晶片業粘合在一起的膠水。這是因為,這家荷蘭公司負責所有的極紫外線光刻系統,這些系統生產出的晶片用於許許多多的設備,比如你的手機,你的電腦,你的平板電腦,你的電視,甚至可能還有你的汽車。

這些機器已經變得不可或缺,而它們的正常運轉依賴布里安娜・霍爾那些幕後工作。

她是一名被派到艾司摩爾客戶的半導體製造工廠工作的工程師。霍爾的工作地點在博伊西的美光科技(Micron Technology)總部。我套上自己的無塵服,跟著她走進了晶片製造工廠。

然後,我利用這個千載難逢的寶貴機會,從幕後窺視了這台也許是有史以來最重要的機器。

走向極致

極紫外線光刻機可謂人間奇蹟。

它們的故事可以追溯到40年前,追溯到誕生在荷蘭一個漏雨小棚子裡的公司。這家公司名為先進半導體材料光刻技術公司(Advanced Semiconductor Materials Lithography)——現在僅使用縮寫ASML。當時,用極紫外光來打印晶片還是一個天馬行空的想法。要將其變為現實,所需的時間和金錢遠遠超出對這項神奇技術抱有憧憬的夢想家的預期。 

這一過程包括讓熔融的錫液滴蒸發,產生地球上無法自然產生的光線。

至少,這是理解極紫外線光刻技術這門極其複雜的科學的最淺顯易懂的方法。 (相關報導: 華爾街日報》從川普上任頭幾周的行動,解讀美國新政府的對中戰略 更多文章

液滴被每秒發生50,000次爆破的雷射光雙脈衝擊碎。第一個脈衝使液滴變平。第二個脈衝讓液滴徹底消失,變成發出極紫外光的離子體。隨後,這些光被迄今為止發明的最平滑的反射鏡收集起來,反射到矽晶片上,蝕刻出數十億個微小的晶體管圖樣。

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