摘要：半导体芯片制造正悄然改变全球科技格局，而这场变革中有一个声音格外引人注目。2023年10月，被誉为"光刻机之父"的林本坚公开表示中国能用现有设备制造5纳米芯片，引发全球科技圈震动。美国对华实施严格技术封锁，却最终不得不承认中国的突破。这背后究竟有什么不为人知的

半导体芯片制造正悄然改变全球科技格局，而这场变革中有一个声音格外引人注目。2023年10月，被誉为"光刻机之父"的林本坚公开表示中国能用现有设备制造5纳米芯片，引发全球科技圈震动。美国对华实施严格技术封锁，却最终不得不承认中国的突破。这背后究竟有什么不为人知的故事？

1942年，林本坚出生在台湾一个普通家庭，从小展现出非凡的理工天赋。年轻的林本坚怀揣梦想踏上了赴美求学的旅程，最终在美国顶尖学府获得电气工程博士学位。这段经历不仅奠定了他扎实的技术功底，更塑造了他独特的创新思维方式。

1970年，博士毕业的林本坚加入了当时科技领域的巨头——IBM公司。在这家科技巨头工作的22年间，他专注于微影技术研发，这是芯片制造的核心环节。

在他的带领下，团队实现了从1.25微米到0.35微米的重大技术突破。这一成就在当时看来或许只是技术参数的改进，但实际上为后来半导体行业的飞速发展铺平了道路。

林本坚并非只是一位埋头实验室的科学家。在IBM工作期间，他敏锐地发现了传统光刻技术即将面临的物理极限，开始思考如何突破这一瓶颈。正是这种前瞻性的思考，使他在后来成为浸没式光刻技术的开创者。

1992年，林本坚离开了工作了22年的IBM，创立了自己的技术咨询公司。这段时间，他开始深入研究液体介质光刻技术，这被证明是他职业生涯中最具开创性的研究方向。

传统的光刻技术使用空气作为光线传播的介质，而林本坚的创新在于提出使用液体（主要是超纯水）替代空气。这个看似简单的改变实际上是一次理论突破——因为光在水中的折射率不同于空气，使得光线能够聚焦得更精细，从而刻画出更小的电路图形。

2000年是林本坚职业生涯的转折点。台积电创始人张忠谋三顾茅庐，邀请这位已经在业界享有盛名的专家加入台积电，担任资深技术总监。张忠谋早已看出，半导体制造技术的竞争将决定未来芯片行业的格局，而林本坚的浸没式光刻技术正是突破当时技术瓶颈的关键。

2002年，林本坚在台积电正式推出浸没式光刻概念，并带领团队迅速将这一概念转化为实际生产技术。仅仅两年后的2004年，基于这一技术的光刻机开始量产，助力台积电实现90纳米制程，奠定了台积电在全球芯片代工领域的领先地位。

林本坚因这项创新获得了60多项专利，被业界尊称为"光刻机之父"。2015年，他从台积电退休，但他的技术遗产继续影响着全球芯片制造业的发展方向。

2022年，美国政府以国家安全为由，加强了对中国半导体产业的出口管制，特别禁止向中国出售极紫外光刻设备。这些设备被视为生产先进芯片的关键工具，美国及其盟友的管制措施旨在阻止中国获取制造7纳米及以下芯片的能力。

张忠谋在2023年3月公开表示"全球化时代已经结束"，这一言论来自一位半导体行业的元老，反映了科技行业正在经历的地缘政治变化。作为台积电创始人，张忠谋强调美国应优先考虑国家安全因素，他的观点在一定程度上为美国的技术管制政策提供了理论支持。

然而，技术封锁的效果似乎并不如预期。2023年8月，华为发布了Mate 60 Pro手机，搭载的是7纳米麒麟9000S处理器。这款芯片的出现让全球科技圈震惊，因为它表明中国企业在被切断先进光刻机供应的情况下，仍然找到了生产先进芯片的方法。

更引人注目的是，2023年10月，林本坚在一次采访中表示，中国可以使用现有的深紫外光刻设备通过技术创新达到5纳米制程。这一言论来自"光刻机之父"本人，具有极高的可信度和权威性。

到2023年底，美国情报机构不得不承认中国已具备5纳米芯片制造能力，尽管他们最初对此表示怀疑。2024年，更有传闻称中芯国际已经开始试产5纳米芯片，这进一步证实了中国半导体产业在技术封锁下依然保持快速进步的能力。

林本坚接受采访时揭示了中国企业突破技术封锁的核心方法：通过多重曝光和材料调整，企业能够在现有的深紫外设备上实现更小的制程节点。

多重曝光技术是指将一个复杂的电路图形分解成多个简单的图形，然后分多次进行曝光和刻蚀，最终合成完整的电路。这种方法虽然增加了生产步骤和成本，但技术上完全可行。同时，通过不断改进光刻胶等材料性能，可以进一步提高刻蚀精度。

当然，这些方法带来的挑战也是明显的。相比使用最先进的极紫外光刻机，多重曝光技术会导致生产成本显著增加，良率也相对较低（约65%）。这意味着中国企业生产同等级芯片的成本可能高于使用极紫外光刻机的竞争对手。

林本坚已经从台积电离职，现担任清华大学教授。作为亲历了半导体技术多次革命性突破的专家，他对技术发展规律有着深刻理解。他认为，美国的管制措施可能会延缓中国半导体产业的发展速度，但无法从根本上阻止中国在这一领域的进步。

美国对中国技术能力的认识也经历了从最初否认到最终承认的转变过程。这一转变反映了一个基本事实：在科技竞争中，单纯依靠封锁和管制难以取得长期效果，持续的技术创新和突破才是决定胜负的关键因素。

从历史上看，几乎所有技术领域都曾经历过类似的"封锁—突破—再封锁—再突破"的循环。无论是核技术、航天技术还是现在的半导体技术，最终决定胜负的都不是谁能设置更高的壁垒，而是谁能持续不断地进行技术创新。

林本坚在开发浸没式光刻技术时，也面临着不少怀疑和质疑。当时很多人认为在液体中进行光刻会带来大量技术问题，但他和团队通过持续的研发和实验，最终证明了这一技术的可行性。这种突破常规思维的创新精神，正是科技进步的核心动力。

中国企业在面对技术封锁时采取的多重曝光和材料创新方法，与林本坚当年的浸没式光刻技术有着相似的创新逻辑——都是在现有条件约束下，通过创造性思维寻找突破口。这表明，技术创新的基本规律具有一定的普适性。

值得注意的是，技术竞争不仅仅是企业间的竞争，更是创新生态系统的竞争。林本坚能够成功开发浸没式光刻技术，离不开IBM和台积电提供的强大研发环境和资源支持。同样，中国半导体产业的进步也离不开完整的产业链和持续增长的研发投入。

技术创新永远不会被简单的管制措施所阻断。从IBM到台积电，再到对中国芯片产业发展的客观评价，他始终坚持技术发展的客观规律。中国企业通过多重曝光和材料创新实现5纳米芯片制造的事实，再次证明了创新的力量超越一切人为壁垒。未来的芯片竞争，将是创新能力和产业生态的全方位竞赛。

信息来源

林本坚访谈录，《半导体技术与发展》杂志，2023年11月

美国商务部技术出口管制报告，2022年10月

华为技术有限公司Mate 60 Pro产品发布会，2023年8月

台积电技术发展史：从90纳米到2纳米，台积电官方出版物，2022年

《半导体制造技术发展报告》，中国电子信息产业发展研究院，2024年3月

来源：三弟看世界一点号