纵观历史发展，光刻机（特指集成电路制造前端工艺中使用的光刻机）的演变和应用经历了许多波折。总体而言，有两个值得注意的时期。第一个是ASML利用沉浸式技术成为主导者，超越了之前的行业领导者。这是一场技术之战。第二阶段是从极紫外（EUV）光刻商业化开始，台积电、三星、英特尔对先进工艺节点（16nm以上）的竞争加剧，争夺有限的EUV产能。这是一场企业之战。

从目前情况来看，光刻机的第三波竞争正在酝酿，预计将比前两波更加复杂和激烈。

第一波：反击

1957年，美国陆军实验室的Jay Lathrop和James Nall获得了光刻技术专利，该技术用于在陶瓷基板上沉积金属条以连接分立晶体管。 1959 年，Lathrop 加入德州仪器 (Texas Instruments)，Nall 则前往仙童半导体 (Fairchild Semiconductor)。 1958 年，杰伊·拉斯特 (Jay Last) 和罗伯特·诺伊斯 (Robert Noyce) 在仙童半导体 (Fairchild Semiconductor) 制造了第一台“步进重复”相机，使用光刻技术在单个晶圆上制造许多晶体管。这就是光刻机的原型。

1980世纪XNUMX年代，美国GCA公司主导了全球光刻机市场。然而，由于在没有经过适当检查的情况下匆忙将设备交付给客户，数百个有缺陷的镜片被送往市场。几乎在同一时期，日本尼康改进了光刻机的聚焦系统，开发了数值孔径更大的g线物镜，使系统能够更清晰地将微小图案投射到光刻胶上。这一创新很快让尼康占领了市场，客户放弃了GCA的光刻机，导致GCA迅速衰落。

与此同时，佳能也推出了市场认可的产品，与尼康一起成为当时光刻机行业的两大领导者之一。

与此同时，基于步进扫描光刻机的成功，ASML也逐渐迎头赶上，尤其是其标志性产品PAS 5500，受到了市场的高度评价。经过多年的努力，ASML成为步进扫描光刻机时代的巨头。

不过，当时ASML的行业地位并不像现在那么突出，略逊于尼康和佳能。

ASML在光刻机行业的主导地位源于193nm到157nm的工艺升级。在此之前，步进扫描光刻机采用干式（曝光介质为空气）技术路线，并通过使用更高级别的曝光光源来支撑技术进步。为了追求更高的分辨率，光源的波长从最初的365nm变为248nm，再到193nm。此后，这条技术路线就很难再继续下去了。

当时，行业面临两个选择：技术改进和颠覆。尼康和佳能两大巨头选择改进现有的技术路径，而ASML则选择赌一把，因为新的沉浸式技术已经出现。

浸没式光刻技术是Benjamen Lin在台积电担任科学家时提出的，创造性地使用水作为浸没介质。它仍然使用原来的193nm波长光源，但通过水的折射，进入光刻胶的波长减少到134nm。 193nm光源在空气中的折射率为1，而在水中为1.4。这意味着在相同光源条件下，浸没式光刻机的分辨率可提高1.4倍。

然而，这项技术在当时看来过于超前，技术难度高，成本也高。传统光刻技术的受益者们不愿接受它。林志强前往美国、日本、德国和荷兰，推广浸没式光刻技术，并向光刻机制造商推销他的理念。但他遭到了大多数行业巨头的拒绝，尼康甚至向台积电施压，要求他们“扼杀”他。

在这种情况下，林把最后的希望寄托在ASML身上，后者也没有让他失望。当技术和产业发展走到十字路口时，ASML选择了颠覆性创新，赢得了这场赌博。

2003年，ASML和台积电合作开发了首台浸没式光刻设备TWINSCAN XT:1150i，并在次年推出了改进型。同年，尼康在研发方面进展缓慢，最终推出了157nm干式光刻机的原型机。

一种是使用原来的193nm光源，通过水进化到132nm波长的新技术，另一种是波长为157nm的原型。浸没式光刻的优点是显而易见的。该技术成为65nm、32nm、16nm、7nm等后续工艺节点的主流光刻方案，直至目前的3nm节点。

选择大于努力。 ASML 做出了正确的选择，而尼康和佳能则做出了错误的选择。市场迅速接受了浸没式光刻机，传统的干式光刻产品在仓库里积满灰尘。这导致尼康和佳能数十亿美元的研发费用付诸东流，市场份额大幅下滑。在15年之前的2000年里，ASML是顶级光刻机中规模最小的厂商，市场份额不到10%。随着浸没式光刻技术的商业化，到2008年，ASML的市场份额达到60%，独树一帜。

第一波技术驱动的光刻机竞赛落下帷幕，ASML脱颖而出。

继续......