全球最先进的EUV光刻机，为什么只能依赖德国蔡司公司的光学镜头

当一说起芯片，很多人往往会提到光刻机。而一说起光刻机，很多人应该首先想到的就是总部位于荷兰的光刻机大厂阿斯麦（ASML），觉得阿斯麦是一家非常了不起的公司，因为台积电、英特尔、三星电子、中芯、格芯等晶圆制造大厂，无不仰赖阿斯麦的光刻机设备。特别是在行业处于领先水平的极紫外光刻机。

然而，鲜少有人知道的是，在阿斯麦的背后，却站立着一家世界上非常伟大的公司，它就是总部设在德国的卡尔蔡司。如果没有蔡司公司的光学镜头，那么阿斯麦的极紫外（EUV）光刻机便无从谈起。目前，蔡司在全球拥有最多的极紫外光刻机专利，并已成为阿斯麦的合作伙伴之一，双方之间有着十分紧密的关系。

蔡司致力于研发和销售光刻技术、测量技术、显微镜、医疗技术、眼镜片、相机与电影镜头、望远镜和天象仪技术。蔡司凭借领先的解决方案，不断推动世界光学发展和技术进步。蔡司共有四大业务部门，分别是半导体制造技术、医疗技术、工业质量与研究、消费品市场。蔡司在中国市场则细化为了六大业务部门，具体分为，工业测量、显微镜、医疗技术、视力保健、光学消费品和半导体制造技术。并且，中国广州已经成为蔡司在全球的三大基地之一。

应该说，蔡司的产品和技术一直在影响和推动几乎所有的行业。不同人会通过不同途径接触到蔡司的产品。例如，阿斯麦没有蔡司的光学镜头，也就没法生产出世界上领先的极紫外光刻机；在工业测量上，蔡司的三坐标测量机、车身全系列检测解决方案，都是顶级装备的代名词；蔡司制造了全球第一台显微镜，目前蔡司的显微镜包括了从光学显微镜、电子显微镜到X射线显微镜在内的全系列显微成像与分析方案，覆盖了从微米到亚纳米水平的全范围显微分析，应用涵盖生命科学、生物医药、材料科学、能源环境和以半导体为代表的高科技工业等领域；不少人因为自己近视眼而接触到的，蔡司不仅有镜片，也有隐形眼镜，还有用于激光治疗近视的设备，因为蔡司有针对近视的全方位解决方案，包括医院眼科诊断和治疗的各种设备；摄影爱好者就更不必说了，蔡司的镜头早已不是一个工具，而是成了一种文化……总而言之，任何行业，只要碰到与光有关的难题，客户都会主动找到蔡司，请蔡司研发解决方案。显然，蔡司也是德国的骄傲。

蔡司是全球光学和光电行业的技术领导者。并且以数不清的“最”创造了蔡司170多年的辉煌历史。蔡司的历史，就是光学的历史。170多年来，蔡司一直是那种站立于背后的隐形冠军，一直坚持创新，坚持“助力客户成功”。蔡司在全球近50个国家拥有3万名左右员工、约30座工厂、50多个销售与服务机构以及25个研发机构。蔡司不是上市公司，而是由卡尔蔡司基金会全资所有。

全球消费者对德国产品都有一个共同的印象，那就是精密可靠。深究原因，则是德国人对工业产品背后的科学理论、精准工艺、极致细节的不懈追求。可以说，严谨已经成为德国人的基因。但在中国人的眼中，德国人的严谨达到了死板的地步，就是死脑筋、一根筋。有人开玩笑说，到了德国，才知道死板还能一套一套的。

有人不禁要问，为什么中国人就制造不出世界领先的产品呢？是没有足够多的钱吗，显然不是的，是没有先进的设备吗，也不完全是，是因为没有顶尖的人才吗，更不是了……中国人可能缺乏的，就是德国人那种一丝不苟、精益求精、追求极致的品质。

蔡司的创立，毫无疑问是个传奇。170多年的历史，是个很长很长的故事。但蔡司自成立并推出第一台显微镜的故事值得我们细心品味，对今天人们进行科技创业特别具有启示意义。位于德国图林根州的耶拿小城，以光学工业闻名于世，而耶拿“光学之城”的美誉当然要归功于170多年前的“蔡司三剑客”。

恩斯特•阿贝（左）；奥托•肖特（中）；卡尔•蔡司（右）

卡尔·蔡司（1816年-1888年），是一名光学仪器企业家，凭借自己创立的蔡司公司而闻名于世。19世纪中叶，在完成机械师技能培训后，30岁的蔡司在耶拿开始自己创业。蔡司当时向住在同区域的哥哥爱德华借来了100德国银元，于1846年11月17日正式开始了他的“精密机械和光学工作坊”生意。蔡司刚开始时并没有雇用员工，由他亲自制作、维修并改进了不同的仪器。他用玻璃镜片制作的放大镜广受好评，同时来自其他制造商的产品，例如温度计、望远镜和眼镜也广受客户的青睐。

蔡司的生意蒸蒸日上，于是在短时间内扩大了生产规模，雇用了首批员工，迁入较大的厂房。工厂生产的简易显微镜为蔡司带来超出预期的利润，不仅在价值上，质量上也高出同行的产品。

然而，蔡司并不满足于此，接下来的几年里他仍然继续改进他的显微镜技术。特别是当时普遍采用的“试错法”他认为已经过时了，这种方法的程序是通过更换镜片，然后改变镜片间距，直至到达成可用的光学系统为止。针对试错法的低效能系统，蔡司摒弃了传统的做法，自己开发出一种利用计算方法来生产将来的显微镜镜片的思路。因此，这位追求精准的工程师在 1866年选择了一位特别的员工来实现他这个理想中的生产工艺。从此时开始，他和物理学家恩斯特·阿贝 （1840年–1905年）开展通力合作，致力于实现他的伟大目标，开发出一款光学特性超越市场其他同类产品的显微镜。蔡司那时已经50岁，而阿贝才刚满26岁。也许他们不是一代人，但是他们有着相同的远见。这支团队精心研发了六年，优化并重塑显微镜，直到1872年，蔡司终于推出一款光学性能超越所有同行产品的显微镜。这一竞争优势为该团队带来了国际间的赞誉，科学家和医师们对蔡司显微镜推崇备至。蔡司通过分红来奖励阿贝的成功，并在1875年促成阿贝成为公司的股东。

公司快速成长，产品销售量剧增，越来越多的雇员加入蔡司。然而，当时还有一个问题尚待解决，虽然蔡司和阿贝成功地制造了出众的显微镜镜片，但他们仍然买不起特殊的光学玻璃。他们梦想着有一天在耶拿能够自己生产出高质量水准的光学玻璃。但是要如何才能实现这一梦想呢？

幸运地是，阿贝认识奥托·肖特（1851年–1935年），一位来自德国维滕的28岁化学和玻璃专家，开发了一种少量融合玻璃的程序。这个程序允许尝试不同是成分组合。他融合了一种具有全新的光学特性的玻璃类型，锂玻璃。肖特在1879年毫不犹豫地送了一份这种玻璃的样品给世界知名的物理学家阿贝——此举开启了一段成果丰硕的合作关系，而这段合作关系不久后变得更为紧密。肖特后来定居耶拿，并专门设立了一间玻璃实验室，此实验室后来成为“耶拿肖特玻璃厂”。肖特在此地首先开发制造了新型的光学玻璃材料，然后发明了一种耐热抗化学反应的硼硅玻璃（今以“耶拿玻璃”闻名于世）。这使得他能够提供更广泛的产品组合。蔡司、阿贝和肖特——三个人的强强联合注定会获得巨大的成功。

这种新型玻璃的出现铺平了通往高性能显微镜的道路——复消色差物镜。阿贝曾说过，“如果没有肖特的加入，蔡司和我的事业至多仅有今日的一半，他是一个有创造力且精力充沛的人，在80年代初期给我们带来了他的专业能力。”肖特则专门生产用于新型蔡司显微镜的玻璃，在1884年成立了肖特及合作伙伴玻璃技术实验室，所有权属于蔡司、阿贝和肖特三人。耶拿玻璃也因此成为世界上最有名的玻璃之一。

蔡司在创造出划时代的显微镜后不久，也就是在1888年去世，他在遗嘱中将自己的股权转移给了儿子洛迪里克。洛迪里克将股权出售给阿贝。1889年，阿贝成立卡尔·蔡司基金会。该基金会又成立了一个新的集团，作为蔡司公司的所有者。1891年6月30日，肖特公司的一半加入基金会。1919年，全部肖特公司都交由基金会管理。可以说，蔡司、阿贝和肖特三人之间在科学与利益上合作与友谊，即便到今天都仍是难得一见的。

蔡司和阿贝两人不仅代表着在科学上开疆辟土的先锋精神和勇往直前的企业家魄力，也代表着强烈的社会责任感和杰出的社会政治功绩。1888年蔡司去世后，阿贝成功地与蔡司家人一同将公司和玻璃厂移转给卡尔·蔡司基金会。最主要是，他想确保公司的存在不受私人利益影响。阿贝在1896年订定了基金会的章程。从此，公司的利润被用来惠泽耶拿大学和耶拿市民。该章程的法律规定也极具先锋精神，在一个尚无劳动法规、雇主与员工的关系仍是家长制的时代里，他订立了可行的法律依据来保障劳工的权利。尽管其他公司后来也引入例如每日工时9或8个小时的规定（从 1900年开始），这些工作条件在蔡司早已成为一种常态。

（我为科技狂整理）