眾所周知，在當今以「和平與發展」為世界主題的大環境之下，國與國之間的競爭，早已不僅是軍事能力的強弱比拼， 更重要的是經濟與科技的你追我趕。
中國雖然在各方面都取得了突破性的重要成績，但在有些領域依舊難以實作突破。
比如 「高端光刻機技術」， 這是一項令世界各國都頭疼的科學難題，成分十分復雜。
毫不誇張地說，高端光刻機技術的難度，甚至要超過原子彈的研究， 當今世界擁有原子彈的國家總共有九個，但掌握高端光刻機的國家僅有兩個，就連美國都未掌握。
它的難度到底有多大？
高難度的精密裝置
科學領域的「高端」與現實的定義存在較大的差距，僅從這台儀器的名稱來分析，「高難度」三個大字已經擺在了眼前。
所謂高端，等同於在多個領域追求極致精確，雖然中國近些年在精密零件領域取得了不小成就，但「高端光刻機」的研究依然存在很大難度。
高端光刻機是積體電路產業的關鍵裝備，它是現代IC技術高度整合之後的產物，它的設計和制造過程代表著機械加工，材料工程等諸多學科在內的最高水平。
用於制造的每一個過程都需要嚴謹，每一個細小的零部件都要求極高的精密程度。
技術難點所在
正常來說， 高端光刻機首先要滿足高度輕量化的基本要求。
此舉的主要目的在於減輕運動慣性，從而降低電機負載，從而提高運動效率。基於科學的嚴謹性而言，光刻機任意部份的品質不準確都會對最終的結果造成巨大影響。
所以在制造時，必須追求輕量化和定位的準確性及穩固性。
而為了做到這一點，光刻機用工作台的精度令人難以想象， 平面度和垂直度要求為1奈米，形位精度要求小於5奈米。
而要做到如此精確，必須要掌握 「極紫外光源」 這種細微的電磁放射線技術，這是一種波長在121奈米到10奈米之間的電磁放射線光波。
光刻機所用到的僅有13.5奈米，這是人肉眼不可見的數據，要達到這個數值，需要經過千萬次的精確嘗試。
為了保證研究的準確性，在研究過程中還需要實作完整的「高精度運動」和定位，這又是一項超高難度的技術。
為了保證數據的準確性，要求極高的尺寸穩定性，如果在研究過程中發生形變或其他不良反應，就會直接導致失敗。
所以高端光刻機的制造，需要高導熱且膨脹系數較低的材料進行。
在環境上需要真空一般的無塵環境，因為高端光刻機的結構要求很低的摩擦系數，但沒有摩擦力只是理論中的存在， 為了盡可能接近這一點，只能營造一個「無塵」的清潔環境。
因為儀器自身精密程度極高，所以尋常環境中微不足道的一個小顆粒也會影響實驗行程。
或許只是一個肉眼不可見的塵埃，它一旦不慎落入裝置就會大振幅增加摩擦力，導致研究因為產生過大的動能而失敗，所以必須小心謹慎。
從技術的掌握到材料的選取是環環相扣的，正所謂「牽一發而動全身」，一個微小的疏忽也可能導致滿盤皆輸。
中國在這一方面進行了不懈努力，如「碳化矽陶瓷精密結構部件」的制備工藝。
基於高端光刻機及其工作台的制作研究，中國建材總院在原有的基礎上研究出了更為理想的高效能材料。
這是一種在分析陶瓷部件結構特點之後研究而來的材料，可運用於大尺寸，高勻稱性，高強度，高精度的研究領域。
碳化矽陶瓷材料的強度極高，且不易發生形變，同時也滿足高導熱，低膨脹等多種條件。
但就是這樣完美無缺的材料， 作為光刻機等積體電路關鍵裝置所用的精密材料，依然存在諸多的技術難點和挑戰。
例如在進行光刻機制作時，如何實作中空，閉孔結構？碳化矽陶瓷這類高硬度的材料恐怕很難做到。
另外，研究所需要的高度輕量化和高擬態也很難得到滿足。
不僅如此，顯微狀態下的材料結構均勻也是一個重要問題，如果這種密度的材料分布不夠均勻，對於材料本身而言無異於變相增加摩擦力，會直接影響最終結果。
最後，較大尺寸，結構更加復雜的零件如何快速制備，這也需要得到解決。
光刻機這類的高精度儀器，時間把控十分關鍵。
如果材料和復雜零件的制造只停留於類似實驗的「緩慢嘗試」階段，就表明當前的科學技術條件還無法研究出這樣的高端裝置。
不僅僅是中國，當今世界上的很多國家在光刻機研究制造領域，都面臨類似的高端技術問題。
但目前這一領域是「合競並存」的狀態，未能掌握的國家合作研究，而已經掌握的荷蘭與日本，必然不會分享這個尖端核心技術，只能依靠自己摸索。
其他難點
自我攻破這項技術難題，中國還需要更加頂尖的科學家和技術人才。但這些人並非一朝一夕就可以出現，需要投入極大的時間，精力，財力和物力進行培養。
雖然中國當前也十分重視這一方面的投入，但因為起步較晚，和日本等一些科技發達的國家相比，相關人才儲備量也還存在很大的欠缺。
更為重要的是， 高端光刻機制造所需要的部份材料中國並沒有， 盡管其中的一部份可以從外國進口，但因為涉及到高端裝置的研究，很多材料都受到了嚴格管控。
盡管全球範圍內有合作的供應商和供應鏈，但有些材料始終無法獲得，所以研究制造難度依然很大。
總結
不得不說，高端光科技從技術到材料等各方面，所需要的素質極高。
基於它十分重要的作用，難度頗大也在情理之中，中國當前雖然未能掌握這項技術，但困難總會解決， 相信在不久的將來，我們一定可以擁有自己的高端光刻機技術。
參考資料：
中國知網【超精密測量是支撐光刻機技術發展的基石】譚久彬
大眾日報 【瞰天下｜光刻機：中國曾經站在世界「第一方陣」，有望再登高峰 】
