光刻机作为制造芯片的机器，比原子弹还稀有，那它到底难在哪里？
光刻机
光刻机是什么？光刻机就是制造芯片的机器，而芯片就是集成电路，是所有高科技机器里的核心。
那光刻机的工作原理又是什么？类似像冲洗照片，但不一样的是洗照片是把小的底片放大。
而光刻机是把大的底片缩小，缩的非常非常小，就是把电路图缩印到晶圆“相纸”上。
为什么看似原理如此简单的机器，制造门槛如此之高呢？
问题就出在了精度上，量变产生了质变。
举个例子，给你一张普通的电路图，要你画到一张A4纸上肯定非常简单。
那如果要是画到一张邮票大小的纸上，就有一定的挑战性了，一般人做不到，但还会有很多人可以办到的。
现在是要你把电路图画到一粒沙子上，我想世界上就没几个人愿意去试一下了。
而光刻机就是要你把这个沙子放到一个全速前进的赛车玻璃上，而你在另一辆赛车一边追一边在沙子上画，还不能出错。
这样就几乎不可能完成了。
光刻机也分低端和高端，10纳米以下是高端。
你可以理解为笔的粗细，笔越细越高端，同样一粒沙子，笔越细画的东西就越多。
目前最高工艺是5纳米，也就是仅仅50个原子的宽度。
在这种极端精度下很多原本可以忽略不计的细节全部都变成了障碍。
就比如说震动，这种精度下任何震动都极度地敏感。
比如说关个门结果可能就是灾难性的，所以必须要搭配一个极端精密的减震系统。
再比如光源，它是画图用的，它必须频率稳定，能量均匀，平行度高。
就像那个笔，它不能一会粗一会细，一会断油了，一会漏了。
任何曝光不准都会严重影响成像。
所以它需要光束矫正器，能量控制器等一系列辅助设备。
再比如掩膜版，就是“底片”。它在掩膜台上运动控制的精度必须是纳米级别的。
稍有偏差成像就会出现问题。
再比如反光镜，它是引导光线的，精度以皮米计算，也就是万亿分之一米。
如果反光镜的面积有整个德国那么大，那么最高凸起不能超过1厘米。
再比如透镜，它是把电路图按比例缩小的。
如此庞大的体积让光线穿过层层叠叠的镜片，多次折射不出偏差，最终达到纳米级别光刻精度。
所以镜片的纯度，打磨难度和组装难度可想而知了。
而在生产的过程当中，人类又成了最大的污染源。
普通人每天要代谢10亿个皮肤微粒，所以无尘车间的要求同样极高。
在如此高难度之下，没有任何一家公司可以独立完成所有环节。
即使高端光刻机领域绝对领先的荷兰ASML核心优势也是在设计和组装校准上。
十多万个零件，绝大部分都是外包的。
比如光源采用美国的Cymer，透镜是德国的蔡司。
一个看似简单的原理，在超高精度的制约下需要结合光学、材料、控制、电子、机械、化学等最顶尖的技术。
才能最终完成这一人类历史上几乎最精密的机械。
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