你现实中见过科技含量最高的东西是什么？

领域：半导体/芯片制造业。

我们这个行业可以说集合几乎人类所有理工学科的智慧，但是要是找出一个科技含量最高的代表来，我觉得还是非光刻机莫属。

外行的知友可能不知道光刻机的作用，简单来说，光刻就是利用光与特殊光学响应材料的作用，形成密集图案结构的过程。没有图案的完美制备，芯片制造就无从谈起。

光刻机最值得赞叹的，就是它科学门类集成程度很广。

光刻工艺往简单了说就是两个事情：

1. track组件负责铺胶与显影。

2. scanner组件负责曝光。

看起来好像没什么大不了，但实际上，其难度之大，集成的学科种类门数之多，可能在整个人类科学发展进程上，都是数一数二的存在。

就我所能理解的，至少结合了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别等多个学科的智慧。

这里，我们拆分一下光刻工艺的过程，看看它是怎么把各个门类的科学“揉合”在一起的。

第一步是铺胶。

在这个过程中至少集合了流体力学、表面物理和化学，晶圆首选要经过六甲基二硅胺烷的疏水化处理，随后光刻胶泵送系统要在晶圆中心准确地滴入精确体积的光刻胶，同时配合晶圆高速旋转，最后形成厚度极其均匀的光刻胶薄膜（先进节点一般要求在±2nm以内）。在这个过程中，疏水处理时间与温度、晶圆转速、光刻胶用量、浓度、黏度等参数都要精确控制。

第二步是量测与曝光。

量测步骤涉及的学科至少包括光学、数学。

上面动图中，每片晶圆都先后经过量测和曝光的过程，为了提高晶圆的output，已经完成量测的晶圆（上图右半边）在步进式曝光的同时，后续跟进的晶圆（上图左半边）在进行着量测。

量测的目的主要是找平（leveling），因为光刻胶虽然已经铺的非常平整了，但是对于曝光来讲，其平整度还是无法被认定为完美的平面，因此需要扫描并探测出整片晶圆的光刻胶高度，以在后续的曝光过程中进行焦距补偿。

检测器在快速扫描的过程中，通过光线反馈的信号，快速记录并拟合出光刻胶分布的leveling图像。

曝光步骤涉及的学科至少包括光学、数学、高分子物理与化学、表面物理与化学。

曝光是一个特别精密的过程，先不说曝光本身需要的光源调节、焦距调节是多么地精确，单是晶圆移动的精确度，就已经让人叹为观止了。

晶圆每次移动的距离大约为0-10几厘米级别，先进工艺中，要求它的移动误差为几十纳米级别，它们的数量级相差了10的7次方。

这是什么概念呢？我自己换算了一下，相当于把一个物体从北京搬到上海（距离约为1000公里），它的理论目标位置与实际到达位置的偏差只有10厘米。

如此高精度的移动，现代光刻机可以在零点几秒就就完成。

实际上，晶圆的移动不止这么简单，因为它不只是有x、y、z三个方向的平动，还有三维转动伴随在里面，以满足焦平面和光刻胶平面的最佳吻合，这个转动幅度也是在几十纳米范围内。

所以你看，单是实现移动这一件小事，就需要感应装置、机械装置、数学计算与拟合的协调统一。

而曝光过程本身，就更加复杂了。曝光本身对光源的集中度和光波长的纯净度要求极高，先进工艺使用的是准分子激光来获得波长更短的纯净光源。这部分内容太过专业，就不做展开讲解了（实际上是因为太复杂了，答主还没弄明白）。

光刻之后，就要对光刻效果进行评估，最常见的就是缺陷评估和关键尺寸（Critical Dimension，简称CD）量测。

要知道，这些评估通过都是通过计算机来自动实现，因为不可能通过效率极低的人力的方式。而缺陷的形状五花八门，计算机怎判断出来哪里是缺陷？怎么自动判断出关键尺寸的大小？这里，就需要光学探测成像与图像识别算法的高度配合。

所以你看，为了实现完美的光刻工艺，工程师几乎是把人类理工科智慧的精华全都用上了。从这个角度讲，光刻机作为现实中高科技含量的代表，我认为当之无愧。