经常有人会讨论，代表人类科技最高成就的是什么？有的人会回答是飞机大炮，有的人会回答是原子弹氢弹代表的核子武器，还有人会觉得是人类战胜各种疾病，病毒细菌的科技，但是今天我将要介绍能够集成人类所有知识来做到极致的终极科技，那就是光刻机。
什么是光刻机呢，简单说是使用光作为介质，在硅片上来加工的机器，硅片可以理解为使用沙子制作成的切片，见下图。
晶圆，原始的硅片
我们也可以理解为我们使用的手机，以及电脑的核心--处理器芯片的原材料，硅片的获取并不需要太复杂，复杂的是生产一张芯片需要各种高精尖科技和其他材料来完成的，就要说到光刻机的技术了。
我们都知道，无论是手机还是电脑，离开了处理器是无法工作的，处理器的体积都是很小的，手机上面的处理，一般就是指甲盖大小的尺寸，电脑的稍微大一些，但是也不会超过人的手掌，而且还会向体积更小的尺寸去发展。但是就是在这么狭小的空间里面，需要集成几十亿到几百亿的晶体管，只有在处理器上集成更多的晶体管，处理器的处理能力才能更强，我们熟知的华为麒麟处理器，在指甲盖大小的芯片里面集成了69亿晶体管，处理能力和逻辑运算能力极大提升。
华为发布旗下麒麟980处理器
那么如何在指甲盖大小的芯片上集成那么多晶体管呢？这就需要使用光刻机在硅片表面实现曝光，蚀刻，清洗，显影等的全过程，这些看起来好像日常生活中都很容易实现的操作，但是在如此小体积和面积的尺寸上实现起来就不是那么轻易了，光刻机的分辨率通常在十几纳米到几微米之间，高端光刻机的价格是非常昂贵的，芬兰ASML的光刻机一度达到1.2亿美元一台的价格，而且并不是有钱就可以买得到的，欧美因为有时是实现技术共享的，但是对于我们来说，不要说买，看都不让看的，所以我们还是需要加大科技投入的，不断的自力更生，艰苦奋斗。
简单的光源扫描工作原理
有人可能看过郭富城和周润发演的《无双》，一个制造假美钞的团队，在电影情节上会看到需要制造原始的电路板，需要在大尺寸上绘画美钞的各种细节，然后投影到面积更小的电路板上，其实也是使用的光刻机，但是在美元上尺寸不会达到芯片那么精细，制作假钞需要是绘制技巧和防伪技艺，但是都有异曲同工的意味。
光刻机
光刻机最重要的部件之一就是紫外光源，常见光源有436nm的g光源，紫外光有365nm的i光源，还有其他各种尺寸的光源，这些尺寸的光源，也只有在集成很多光束的时候，我们的肉眼可以看得清楚，就是用极微小的光作为刀锋，来在硅片上蚀刻，曝光必须要均匀，这都对技术标准提出了极高的要求。上世纪七十年代使用的接触式曝光，发展到接近式曝光，再到投影式曝光，从大于1μm工艺到0.35μm，再到曝光区域到22X22mm，现在的曝光已经小于0.18μm，对于机械系统的精度要求提出了更高的要求。
光刻机
最后让我们来回顾一下，光刻机是为芯片服务的，从第二次工业革命，计算机的诞生开始，它就代表了人类科技的最高体现，我们所理解的所有微观世界，只有在能够达到实现的技术的时候，才会知道是多么的不容易，当然，人类科技总是不断进步的，也希望我们国家能够在光刻机这种高精尖的科技领域发展的更好，最近我国“超分辨光刻装备项目”已经通过国家验收，能够加工22纳米芯片，这是我们突破高新科技受制于人的又一重大进步。
国人当自强，我辈奋勇前行！
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