众所周知，在当今以「和平与发展」为世界主题的大环境之下，国与国之间的竞争，早已不仅是军事能力的强弱比拼， 更重要的是经济与科技的你追我赶。
我国虽然在各方面都取得了突破性的重要成绩，但在有些领域依旧难以实现突破。
比如 「高端光刻机技术」， 这是一项令世界各国都头疼的科学难题，成分十分复杂。
毫不夸张地说，高端光刻机技术的难度，甚至要超过原子弹的研究， 当今世界拥有原子弹的国家总共有九个，但掌握高端光刻机的国家仅有两个，就连美国都未掌握。
它的难度到底有多大？
高难度的精密设备
科学领域的「高端」与现实的定义存在较大的差距，仅从这台仪器的名称来分析，「高难度」三个大字已经摆在了眼前。
所谓高端，等同于在多个领域追求极致精确，虽然我国近些年在精密零件领域取得了不小成就，但「高端光刻机」的研究依然存在很大难度。
高端光刻机是集成电路产业的关键装备，它是现代IC技术高度集成之后的产物，它的设计和制造过程代表着机械加工，材料工程等诸多学科在内的最高水平。
用于制造的每一个过程都需要严谨，每一个细小的零部件都要求极高的精密程度。
技术难点所在
正常来说， 高端光刻机首先要满足高度轻量化的基本要求。
此举的主要目的在于减轻运动惯性，从而降低电机负载，从而提高运动效率。基于科学的严谨性而言，光刻机任意部分的质量不准确都会对最终的结果造成巨大影响。
所以在制造时，必须追求轻量化和定位的准确性及稳固性。
而为了做到这一点，光刻机用工作台的精度令人难以想象， 平面度和垂直度要求为1纳米，形位精度要求小于5纳米。
而要做到如此精确，必须要掌握 「极紫外光源」 这种细微的电磁辐射技术，这是一种波长在121纳米到10纳米之间的电磁辐射光波。
光刻机所用到的仅有13.5纳米，这是人肉眼不可见的数据，要达到这个数值，需要经过千万次的精确尝试。
为了保证研究的准确性，在研究过程中还需要实现完整的「高精度运动」和定位，这又是一项超高难度的技术。
为了保证数据的准确性，要求极高的尺寸稳定性，如果在研究过程中发生形变或其他不良反应，就会直接导致失败。
所以高端光刻机的制造，需要高导热且膨胀系数较低的材料进行。
在环境上需要真空一般的无尘环境，因为高端光刻机的结构要求很低的摩擦系数，但没有摩擦力只是理论中的存在， 为了尽可能接近这一点，只能营造一个「无尘」的清洁环境。
因为仪器自身精密程度极高，所以寻常环境中微不足道的一个小颗粒也会影响实验进程。
或许只是一个肉眼不可见的尘埃，它一旦不慎落入设备就会大幅度增加摩擦力，导致研究因为产生过大的动能而失败，所以必须小心谨慎。
从技术的掌握到材料的选取是环环相扣的，正所谓「牵一发而动全身」，一个微小的疏忽也可能导致满盘皆输。
我国在这一方面进行了不懈努力，如「碳化硅陶瓷精密结构部件」的制备工艺。
基于高端光刻机及其工作台的制作研究，中国建材总院在原有的基础上研究出了更为理想的高性能材料。
这是一种在分析陶瓷部件结构特点之后研究而来的材料，可运用于大尺寸，高匀称性，高强度，高精度的研究领域。
碳化硅陶瓷材料的强度极高，且不易发生形变，同时也满足高导热，低膨胀等多种条件。
但就是这样完美无缺的材料， 作为光刻机等集成电路关键设备所用的精密材料，依然存在诸多的技术难点和挑战。
例如在进行光刻机制作时，如何实现中空，闭孔结构？碳化硅陶瓷这类高硬度的材料恐怕很难做到。
另外，研究所需要的高度轻量化和高拟态也很难得到满足。
不仅如此，显微状态下的材料结构均匀也是一个重要问题，如果这种密度的材料分布不够均匀，对于材料本身而言无异于变相增加摩擦力，会直接影响最终结果。
最后，较大尺寸，结构更加复杂的零件如何快速制备，这也需要得到解决。
光刻机这类的高精度仪器，时间把控十分关键。
如果材料和复杂零件的制造只停留于类似实验的「缓慢尝试」阶段，就表明当前的科学技术条件还无法研究出这样的高端设备。
不仅仅是中国，当今世界上的很多国家在光刻机研究制造领域，都面临类似的高端技术问题。
但目前这一领域是「合竞并存」的状态，未能掌握的国家合作研究，而已经掌握的荷兰与日本，必然不会分享这个尖端核心技术，只能依靠自己摸索。
其他难点
自我攻破这项技术难题，我国还需要更加顶尖的科学家和技术人才。但这些人并非一朝一夕就可以出现，需要投入极大的时间，精力，财力和物力进行培养。
虽然我国当前也十分重视这一方面的投入，但因为起步较晚，和日本等一些科技发达的国家相比，相关人才储备量也还存在很大的欠缺。
更为重要的是， 高端光刻机制造所需要的部分材料我国并没有， 尽管其中的一部分可以从外国进口，但因为涉及到高端设备的研究，很多材料都受到了严格管控。
尽管全球范围内有合作的供应商和供应链，但有些材料始终无法获得，所以研究制造难度依然很大。
总结
不得不说，高端光科技从技术到材料等各方面，所需要的素质极高。
基于它十分重要的作用，难度颇大也在情理之中，我国当前虽然未能掌握这项技术，但困难总会解决， 相信在不久的将来，我们一定可以拥有自己的高端光刻机技术。
参考资料：
中国知网【超精密测量是支撑光刻机技术发展的基石】谭久彬
大众日报 【瞰天下｜光刻机：中国曾经站在世界「第一方阵」，有望再登高峰 】
