光刻机是什么？一种用来制造芯片的机器

我国在近几年科技高速发展的路上，已经拥有了很多世界先进的高科技武器装备，早在60年代我们就已经成功研制出了原子弹，如今在科技的不断改进下，我们在这方面的经验已经相当成熟。

虽然我们有着很多的高端技术，但是有一个东西直到今天我们仍然很难造出来，这就是光刻机。说到这肯定会有人要说了，我们连原子弹都能造出来，还弄不出来一个小小的光刻机？首先我们先来分析一下两者的区别在哪里。

原子弹的原理是用中子去与铀原子核碰撞产生核裂变，进而产生爆炸。虽然这种原理看起来很简单，但是实际上要把它造出来，是有很大困难的。一是要有高浓度的核燃料，二是要有一些科学技术人才才能完成如此复杂的大工程系统。我们当时在造原子弹的时候，可以搞到所需的相关材料，而且当时还有像钱学森，邓稼先等出色的人才，攻克各种艰难的技术和条件，才有了这些东西。

而光刻机就不一样了，我们来了解一下光刻机的原理。光刻机是一种用来制造芯片的机器，其在制造芯片时，会先在晶圆的表面覆盖上一层光刻胶，再用光线透过掩模板照射硅片的表面。此时光感胶受到光线的刺激会发生溶解，进而自己形成电路。这个原理听上去也不复杂，可是为什么就造不出来呢？要知道，这种电路板的精度可是纳米级别的，大约相当与一根头发丝的5000分之一那样细小，而这种光刻机使用的镜头，就要求不能有2纳米的误差，这样的工艺水平，就是现在放到全世界，那也是顶级水平的级别了。

除了要求极为严格的精度水平，还需要顶级的光源，其光学系统极为复杂，目前世界上最先进的是极紫外光，由于技术难度极大，我国到现在还没有突破。现在也只有美国掌握这种先进的技术。即便我们能够研制出光刻机，但是能够生产的精度也是相当落后的，别人能够生产的光刻机在5纳米级别，而我国目前也仅仅只是突破了14纳米的光刻机，而且制造出来的芯片性能也很难满足现在芯片的要求。

在满足有顶级光源的前提下，还要有极致的机械精度。光刻机里面有着两个同步运动的工作台，一个是用来载胶片的，另一个是用来载底片的，两者需要严格的同步，误差得在2纳米以下，两个工作台还得要有跟导弹发射一样的加速度。而且对外界环境也有着很严格的要求，湿度温度和压力的变化都会影响到工作过程的精度。温度要控制在千分之五，这就得要更精准的温度传感器。世界上目前最好的光刻机是SMEE，它包含13个分系统，3万多个机械件还有200多个传感器，所有的零部件不能有任何一个出问题，否则就会有影响。

有科学家也曾说过，芯片目前代表了人类史上最尖端的科技成果，由此可见，制造一台光刻机是有多么不容易。