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」。
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）
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
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。
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。
如何在晶片上置入越來越多的晶體管，使晶片速度越來越快，這是事關半導體行業命運的關鍵問題。答案是：讓光的波長越來越短。艾司摩爾的首批光刻工具可產生波長為436奈米的光。最新的機器已將波長縮短到13.5奈米。這樣一來，它們就能製造出精度比人的頭髮絲還要細一萬倍的晶片。
我對極紫外光刻技術了解得越多，就越覺得這項技術非同凡響。
我了解到我所見到的極紫外線工具的種種細節，其中有兩處令我最為難忘：
這些異常複雜的機器從實驗室步入製造廠，花費了長達幾十年的時間。直到最近，人們還不確定該公司在極紫外線光刻領域的大膽下注能否獲得回報。2012年，艾司摩爾遇到資金短缺問題，向英特爾（Intel）、三星電子（Samsung Electronics）和台灣積體電路製造股份有限公司（Taiwan Semiconductor Manufacturing, 簡稱台積電）出售了23%的股權，這意味著，艾司摩爾最大的幾家客戶為該公司的成功投下了真金白銀。
艾司摩爾很快就加快了生產進度，不過是龜速。該公司在2010年時就交付了第一套極紫外線光刻系統。 直到2020年，該公司才交付了第100套系統。去年是繁忙的一年：艾司摩爾總共交付了42台極紫外線光刻機。
目前還只有六家公司擁有這些晶片製造設備。但許多其他公司間接依賴艾司摩爾——其中包括有史以來價值最高的公司。
蘋果（Apple）和輝達（Nvidia）都自己設計晶片，並將生產外包給台積電的晶片廠，這意味著，從建設人工智慧數據中心到製造iPhone，一切都要依靠艾司摩爾的技術。
極紫外線光刻機已經變得至關重要，該公司現在有一支由1萬名員工組成的客戶支援大軍，以保障機器的正常運轉。
「他們是艾司摩爾的前線部隊，」該公司客戶長吉姆・庫門（Jim Koonmen）說。
艾司摩爾的客戶希望他們的光刻機日夜不停運轉，但正如荷蘭記者馬克・海英克（Marc Hijink）在講述該公司的《專注》（Focus）一書中所寫的那樣，干擾不可避免，也無法預測。
台積電擔心地震。英特爾曾將光刻機出故障的原因歸咎於另一種轟隆作響的事物——風向發生變化，帶來附近奶牛場的甲烷氣體。
撇開奶牛排氣帶來的意外不談，這些機器其實很少發生故障。但極紫外線光刻機是每一家工廠的瓶頸。如果它發生故障，整個工廠都會陷入癱瘓——因此，艾司摩爾會聘用員工在世界各地全天候值班。
酷炫機械師的養成
現年29歲的霍爾在西雅圖長大，是一個痴迷於打出完美繩結的女童軍。她在埃德蒙茲學院（Edmonds College）獲得副學士學位，是該校火箭俱樂部部長。在華盛頓州立大學（Washington State University），她主修材料科學與工程——並幫助一位寫量子力學教科書的教授整理過筆記。她愛策劃露營旅行，雖然她其實並不喜歡露營。業餘時間，她會做手工，喜歡絎縫，還喜歡拼複雜的Ravensburger拼圖。
這一切為她駕馭一台擁有10萬多個零件的機器奠定了良好的基礎。
「你總在解決問題，」艾司摩爾的另一位工程師亞歷克斯・喬丹（Alex Jordan）說。 「怎樣才能提高效率？哪些地方可以優化？是否可以作出某種嘗試？」
艾司摩爾的客戶支援崗位需要招聘認真、嚴謹、注重細節的工程師。霍爾擁有適合這份工作的技術頭腦和特質。霍爾的一位教授聽說一家半導體公司正在招聘，她請教授轉遞了一份自己的簡歷，很快收到艾司摩爾發來的電子郵件，請她去應聘。
大多數大學生對艾司摩爾（ASML）一無所知。事實上，他們對ASMR（譯者注：自發性知覺經絡反應，俗稱顱內高潮）了解得可能更多一些。
當面試官問她能否適應在狹小的空間內身著無塵服工作時，她頓時產生了興趣。然後，她發現這份入門級工作要求經常出差。只這一點，便足以讓她接受艾司摩爾的工作邀請。「我一直想去旅行，」她說，「我連西海岸都沒怎麼去過。」
她的第一次長途旅行是去台灣，她在台灣待了一個月，在艾司摩爾的培訓中心參加「Fab Ready 1」課程，熟悉極紫外線光刻機的各個零件：掃描儀（帶有鏡子的零件，這些鏡子將光線聚焦到矽晶片上）、光源（產生光線的零件），還有驅動雷射光器（帶有雷射光器的零件）。
她還了解到，每個零件都有自己的擬人化稱謂。在美光的晶片工廠，掃描儀被稱作「莫妮卡」——出自《老友記》（Friends）中的角色。
「因為一切都必須完美無缺，」霍爾說。「條件必須恰到好處，她才能正常工作。」
她回到博伊西接受在職培訓時了解了「莫妮卡」的性情。此外，她還在台灣、聖地亞哥和德國（去德國的時候，她前往拼圖聖地拉芬斯堡朝聖）參加了為期數月的「Fab Ready 2」課程，以發展專業技能。
她當了將近一整年的學徒，才獲准獨自從事極紫外線光刻機的維護工作。霍爾不在各大洲跑的時候，就在距離美光公司園區不遠的艾司摩爾辦事處工作。她的工作是12小時輪班制，從早晨6點到晚上6點。在冬季，她不等天亮就上班，下班時早已天黑。
有時候，她會直接去工廠。另一些時候，她坐在辦公桌前，看著多台螢幕上的數字，直到「我確定機器不會自燃，」她說。到這個時候，霍爾開始把注意力轉向她打算在「計劃內停機」期間執行的一系列操作。「計劃內停機」是例行的停機預防性維護，目的在於盡可能降低「計劃外停機」的風險。
畢竟，比修理機器更令人滿意的事情莫過於擁有一台不需要修理的機器。
但她認為，跟機器打交道的任何工作都很有意思。她覺得，與人打交道讓她很有壓力。
晶片廠的前世今生
近半個世紀前，博伊西的四位創業者在一家牙醫診所的地下室裡創立了美光公司，其中一位投資者是當地的馬鈴薯大亨。原來，在愛達荷州，甭說薯片（chip）了，就連微型晶片（microchip）都來自馬鈴薯。
如今，美光正在這兒建造一座投資150億美元的工廠，要將尖端記憶體製造業務帶回美國本土。正在建設的工廠有10個足球場那麼大。其地基所需的混凝土量相當於帝國大廈的四倍。
美光公司正在博伊西建造一座投資150億美元的工廠，要將先進記憶體晶片的製造業務帶回美國本土。（The Wall Street Journal）
美光公司園區的數十台巨型起重機旁邊，是該公司已經建成的研發工廠。
工廠內有一台重量超過30萬磅的機器，是用三架747貨機從荷蘭運來的。
布里安娜・霍爾每過幾天就會到晶片廠裡面看看那台極紫外線光刻機。
「沒過幾天，我就會心癢」，她說，「我會找個理由進去看看。」
她每次進入無塵室，都會把自己從頭到腳捂得嚴嚴實實，因為哪怕是一丁點灰塵都可能帶來災難性後果。她還確保自己不用上廁所。「我會有意識地少喝水——我也不喝咖啡，」她說。
這裡燈光昏黃，又熱又吵，讓人有種手足無措的感覺。但對她來說並非如此。她在晶片廠裡面如魚得水。
霍爾講起如何排除極紫外線光刻機的故障，就像籃球健將斯蒂芬・ 柯瑞（Stephen Curry）談論投籃一樣興奮。
「當我排除設備故障時，就好像周遭的一切都安靜了下來——我只專注於完成這一件事，」她說。「沒有什麼比專注於解決這個問題更好的了。」
她瞥了一眼筆記型電腦，查看了這項服務計劃的細節。然後，我們穿過迷宮般的廠房，直到霍爾停下腳步，移開一個櫃子的門，鑽到機器裡面。當她在狹小的空間裡擺弄糾纏不清的電線時，我環顧四周，發現到處都是紅色的緊急按鈕。還沒等我擔心會不會撞上，霍爾就鑽了出來。
水道堵塞意味著水管無法正常冷卻——現在，水管出現了發熱問題。當霍爾觸摸軟管時，能感覺到輕微的變形。這有可能成為一個大問題。即使是這種幾乎察覺不到的變形也有可能造成水管破裂，進而導致整台機器癱瘓。水管破裂會啟動泄漏感測器，使機器立即停機——相當於按下一個紅色緊急按鈕。
艾司摩爾的工程師其實知道這個電路承受著壓力，他們已經制定了一個計劃，打算在下一次計劃內停機時解決這個問題。不過還得等上三周時間。
他們可以等到那個時候。或者，她可以現在就解決問題。
霍爾向美光的一位管理人員說明了情況，他授權她當場進行維修。
於是，她找了兩個家得寶（Home Depot）的水桶。
要修好一台售價數億美元的機器，她需要先找到五金店那種售價3.98美元的橙色水桶。為了避免更換軟管時水四處噴濺，霍爾先把水管裡的水放干，直到兩個桶差不多都接滿為止。她小心翼翼地更換了鐵氟龍軟管，裝上用於監控的熱感測器，然後關上身後的門。
「從工程學的角度來看，這有點枯燥，」霍爾說。「但看到我的機器正常運轉，為我們的客戶生產晶片，我產生了一種自豪感。」
她完全按照自己應該遵循的方式，完成了自己應該做的事情。
