先给差友们看一张图。。。

台上站着的，有美国总统拜登，还有英伟达皮衣黄、 AMD 苏妈、苹果库克，等等一众科技圈大佬。

不过看站位大家都能猜出，那天的主角不是他们，而是最中间的三位台积电核心人物：创始人张忠谋、总裁魏哲家和董事长刘德音。

搞出这么个罕见名场面的，是 2022 年年底，台积电美国晶圆代工厂迎来的第一台机器。

而就是这么一台机器，直接让拜登激动地说出   芯片制造业回来了   。

对，你没看错，美国的芯片制造业，其实是失去过的。。。

一直以来，大家说的美国芯片很强，其实都有个限定词：芯片设计。除了设计外，还有造晶圆、刻电路、测试、封装等流程，而后续这些，都属于芯片制造的范畴。

这么说吧，从上个世纪开始，他们的半导体制造份额就跟滑滑梯一样，一路向下。

白宫发布的全球半导体制造份额占比：

除了还在坚持自己造芯片的英特尔外，其他企业像是英伟达、 AMD 啥的，几乎都在向台积电、三星等讨饭吃。

昔日的半导体摇篮，制造业务一丢再丢，背后的原因是啥，这些年也被大伙们分析烂了。

主流的观点基本就是美苏冷战期间，美国为了扶持东亚几个国家和地区的芯片技术，结果就被日本偷家超车了。

老美发现打不过，并正值在搞去工业化，更加看重价值链最顶端的芯片设计，于是顺水推舟来了波产业转移，觉得能用其他手段当好群主，掌握住芯片霸权就行。

但，制造不好芯片，真的是老美不想吗？最近彭博社那边又曝出了个新的细节，或许给出了个答案。说是其实老美一直在想法子，想着让自家芯片制造产业东山再起。

而在 EUV （ 极紫外光刻 ）光刻机，差点让老美翻盘。。。但却因为一张膜，让老美痛失良机。

光刻机大伙儿应该不陌生，就是把电路蚀刻在晶圆上的机器， EUV 算是现在最先进的技术。而在这之前霸榜的，一直都是深紫外（ DUV ）光刻机。

而美国   最强   的硅谷光刻集团，在造 DUV 光刻机时，一直打不过日本的尼康佳能和荷兰的 ASML ，于是他们准备另辟蹊径超车，早早研发 EUV 技术。

早在1997 年的时候，美国能源部就和英特尔一起，整了个 EUV LLC 联盟，不仅拉来了三大国家实验室，甚至把摩托罗拉和 AMD 等企业的科学家们都薅了过来。

万事俱备，但美国怎么也没想到的是，综合评估之后，发现 EUV 光刻机比 DUV 光刻机难造得多，而自家硅谷光刻集团的技术实在菜得离谱，根本奶不动。。。

但联盟都费老大劲整起来了，总得找个能造出光刻机的厂吧，而有这个能力的，除了日本的尼康，就只剩荷兰的 ASML 了。

当时美国还没走出日本之前偷家的阴影，这个机会 ASML 自然是当仁不让。

不过毕竟不是亲儿子，在达成合作之前， ASML 还签了一系列   卖身   协议，比如光刻机核心零部件要有一半多从美国那里买等等。

达成这样的 PY 关系后，英特尔后续还给 ASML 投了41 亿美元，成了最大的股东，可以说美国芯片制造业的伟大复兴，就看这一仗了！

当然事实证明，美国在 ASML 身上的心血没白花，在 2018 年， EUV 光刻机就量产了。

该轮到享受成果的时候了。。。只要你英特尔说一句，我 ASML 肯定会供货，然而，美国这边又开始掉链子，英特尔这个口啊，实在是张不开，愣是没买。

因为 ASML 一开始量产 EUV 光刻机的时候，还有一项关键的技术EUV 薄膜没搞定，而以英特尔当时的技术，还没办法绕过这层膜，它也没有胆量赌这个技术在短时间内会被攻克。

大家可别听名字就小看这项技术，它在光刻机造芯片的良率上，可是杀手锏一般的存在。

光刻机工作起来，其实就是让掩模（ Mask ）上的电路，缩小个几倍刻在晶圆上。

但在这个   复印   的过程中会有一个问题，环境中可能会有灰尘颗粒等脏东西，要是落在掩模上，光刻机会原封不动地把它打印在晶圆上。

要知道芯片上的电路都贼迷你，稍微一个小缺陷，打印出的这个芯片基本可以扔进垃圾桶了。

更何况根据外媒 Anandtech 的报道，因为英特尔当时只有自己一个客户，一般用的还是单芯片掩模，也就是说一个掩模上，只刻了一个芯片电路，但凡遇到一个灰尘，整个晶圆都废了。

而这时候， EUV 薄膜作用就显现出来了，它装在掩模上方两三毫米处，相当于是   带刀护卫   ，不让灰尘啥的靠近掩模这个   焦点   ，不在焦点上，自然也不会被刻到芯片上。

没有 EUV 薄膜（ 左 ）和有 EUV 薄膜（ 右 ）光刻出来的芯片效果对比

但要把这张薄膜造出来，可不是嘴上说说。

首先， EUV 薄膜透过极紫外光的硬性要求，就把大部分材料给打趴下了，就算达到这个要求，要保证足够高得透明度，还得把膜做得非常薄。

做薄之后，这层膜，还要承受住极紫外光的超高能量，最起码在 600 ~ 1000 ℃这个温度范围内，不能有任何变形啥的。

总之，把这个薄膜造出来，难度不是一般的小。这也是为啥 EUV 光刻机在量产了3 年后， EUV 薄膜才勉强能量产商用。

既然都没能等到 EUV 薄膜，那为啥台积电就这么有魄力，刚量产就把 EUV 光刻机提回家了？

原因倒是挺简单，它敢赌，手里也有资本赌。当初，台积电率先买 EUV 光刻机的时候，就有外界传言，说它搞出了个层流气刀（ laminar air knife ）的技术，效果和 EUV 薄膜差不多。

而且台积电手里，各个厂商、各种芯片的订单都有，据 Anandtech 报道，它用的大都是多芯片掩模。

比如一个有 25 个芯片电路的掩模，在不用 EUV 薄膜的状况下，就算遇到一个灰尘，整块晶圆也还有96% 的良率。

对比之下，当时在造芯片这块儿，英特尔手里是一张好牌都没有，真的不敢赌啊。

连赌注都下不了，你说这牌桌英特尔怎么上。。。

而据彭博社的说法，正是这次英特尔没第一时间用上 EUV 光刻机，才让老美错失重回芯片制造业巅峰的机会。

不过在世超来看，不是英特尔没买 EUV 光刻机，导致美国芯片制造业一蹶不振，而是它本来就已经江河日下，只不过 EUV 光刻机恰好向大伙揭露了这个事实。

当然造芯片不太行，美国心里肯定还是门儿清的，这几年，他们也一直明着暗着发力自己的芯片制造业。

英特尔这边， 2021 年就搞了个大动作，宣布 IDM 2.0 计划，总结下来，就是它也要学台积电，扩张产能准备代工，还为此专门成立了一个代工服务事业部。

甚至现在有更先进的光刻机出来，英特尔都不敢犹豫了，比如今年年初， ASML 新出的 High-NA EUV 光刻机，英特尔二话没说就下了单，前两天已经宣布组装完成。

倒是台积电这次还准备再观望观望。。。

美国也学聪明了，打算多整几个篮子装鸡蛋。前些年开始就变着法的，引诱台积电在美国建厂，除了芯片补贴法案外，官方还暗戳戳地施压，到现在台积电已经给美国承诺3 座工厂了。

不过丢掉芯片制造业容易，想重拾起来就没那么简单了。2021 年台积电开始建厂，才刚开始就卡住了，美国连建厂最基本的人才都招不到，投产时间也从 2024 年推到了 2025 年。

而从老美在造芯片栽的跟头来看，在芯片这块儿，弯道超车的机会似乎并不多，更多的还是全产业链配合下的直线超越。

至于啥时候美国才能把自家芯片制造业搞支楞起来，咱也不知道，至少短时间内是无望了。

撰文：松鼠 编辑：江江 封面：子曰

图片、资料来源：

reddit，网络

Bloomberg，The US Had a Chance to Lead in Chipmaking Tech, and Missed It

Semiengineering，EUV Pellicles Finally Ready

Anandtech，EUV Pellicles Ready For Fabs, Expected to Boost Chip Yields and Sizes

AI 芯天下，深度丨当EUV薄膜成为 高精尖 芯片良率的关键

之前英特尔的制程一直是领先的，为什么会突然在14nm卡这么久？

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