建造一台光刻机，需要哪些学科的直接参与

光刻机，又名掩膜对准曝光机，是制造芯片的核心设备。

往简单说，光刻机加工芯片的方法，与照片冲印技术相似，将图形通过掩膜进行曝光、然后印制在硅片上。

往复杂了说，光刻机，尤其是波长在10-15nm的极紫外光（EUV）光刻机，是人类有史以来能够制造的、最精密最复杂的设备，没有之一。

一个国家独立建造一台光刻机，需要哪些学科和行业参与呢？

今日的数据，提取2022年度《高等学校本科专业目录》，加入作者自己的理解，梳理下哪些学科直接参与了光刻机的设计制造过程。

这些直接参与光刻机设计建造过程的学科，涉及理论原理、设计开发、建造、质量管理等过程，具体的学科如下图所示。

从学科门类来说，理学负责提供理论原理，工学负责设计开发和建造，管理学则为光刻机的全寿命周期，提供管理学层面的保障。

从专业类别来说，物理学提供原理思路，化学和物理学为制造光刻机提供了材料，数字是精密设备的底层基础，统计学保障了光刻机的精确度。

电子信息学、电气学、机械类和材料类，是构成光刻机最为核心的四大学科，能源学为光刻机的能源供应提供保障，计算机科学是光刻机能够自动化长时间运行、实现人机交互的必要条件。

将多达几十万个零件组装在一起，没有管理科学的参与，几乎不可能实现。人力、财务、价格、保密、信息等资源的处理方法，共同管理着光刻机这个复杂又精密的系统。

为保障光刻机的精确度，质量管理、标准化是必不可少的。

电子学、光电信息、微电子、机械电子，是我们能感知到的，制造光刻机的核心专业。

机械制造、自动化、机电、微机电、金属材料、高分子材料、无机非金属材料、纳米材料、复合材料、光电材料，为光刻机制造基础零件提供可能。

制造芯片的光刻机，也需要用到大量的芯片，才有可能实现人机交互、智能制造。部分专用的芯片，甚至需要光刻机厂家自己研发。

光刻机需要消耗大量的能源，如何管理、使用和储存光刻机的能源，需要能源科学的直接参与。

简单一罗列，便有多达上百个学科直接参与了光刻机的设计制造过程，这便是科学技术发展到现在，人类在制造各种精密设备时面临的情况。

所谓核心技术，除了特定的少数材料外，更重要的，是将几十上百个、分散在不同学科领域的知识，组建成一套系统的信息，为设备的设计生产运行提供可能。

而从0到1，才是这个过程最困难的部分。

毕竟这个过程，不仅需要理学、工学等学科的直接参与，也需要管理学、心理学、哲学、经济学甚至艺术学的直接参与。