制造一台光刻机，是现代工业中最复杂、技术门槛最高的系统工程之一。光刻机不仅仅是一台设备，它是光学、机械、电子、软件、材料科学、精密制造与半导体工艺的高度综合体。

光刻机的核心在于光源。不同代际光刻机使用不同波长的光源：G-line、I-line、KrF、ArF 到如今的 EUV。对于 DUV 光刻机，制造商需构建高稳定性的准分子激光器，使光脉冲在能量、光斑形状、波长漂移等方面保持极高一致性。EUV 光源更是目前最难的部分：需要让高能激光每秒数万次轰击锡微滴，使其形成高温等离子体，辐射出 13.5 nm 的 EUV 光。随后还要设计超高反射率、多层镜面的集光系统，把极弱的 EUV 能量收集并传输到光刻机中。制造这些光源本身已经需要几十家顶级企业共同协作。

光刻机第二个核心是光学系统。要把掩模上的电路图案以缩小比例准确成像到晶圆上，高数值孔径、低像差的投影物镜至关重要。DUV 时代依靠超高纯度熔石英与氟化钙晶体制造透镜，而 EUV 完全使用反射镜，每个反射镜由数百对钼–硅薄膜堆叠，厚度控制达到原子级精度。制造这样的光学系统，要求光学企业具备极高的加工、抛光、镀膜技术，任何表面粗糙度超过亚纳米都会影响最终成像。

机械系统是实现纳米级定位的关键。掩模台与晶圆台需能在极高速度下保持极高稳定性，例如倍率扫描时两者需同步运动，误差必须低于数纳米。晶圆台通常采用气浮平台，使其在超光滑表面上无摩擦悬浮，并由线性电机驱动，实现高速并保持极低振动。这需要极高精度的机加工技术、材料控制以及多自由度的运动控制算法。晶圆台上的温度变化、应力微变形甚至空气扰动都会影响精度，因此整个周围环境必须保持恒温、无振动与无尘。

为了让机械系统真正达到纳米级定位，光刻机必须配备复杂的计量系统。ASML 采用激光干涉仪与光学传感器实时监测晶圆台的位置，反馈控制器需以千赫兹级速度进行补偿调整。制造这样的计量系统涉及高稳定激光器、亚波长测距、信号处理与极低延迟的控制电路。这也是光刻机核心能力之一。

制造光刻机还需建立完整的掩模投影机制。掩模（Reticle）制造本身就是一门极端工艺，要在超平整石英板上刻出纳米级图形，再进行抗光损伤涂层和缺陷检测。掩模台必须具备超稳定夹持与快速切换能力，并在高能光照下保持形变极小。

整个光刻机还依赖软件与数据系统。通过 OPC（光学邻近校正）算法进行图形预处理，使掩模图案经过光学系统后能准确在晶圆上成像。控制系统需要同时处理光源、机械、光学、温度、振动等多种变量，使整机运行像一部协调完美的机器乐团。软件的复杂程度相当于商用飞机甚至更多。

制造光刻机还必须构建严格的装配环境。光学元件装配需在超级洁净室进行，空气中任何尘粒都会损坏镜面。机械部件装配需在隔振平台上进行，光源系统需要独立的隔振、隔音和冷却系统。整机调校过程更是漫长繁复，需要逐个校准每个通道、每个运动轴、每个光学参数。

除了硬件本身，还需庞大的供应链支撑。一台顶尖光刻机由 10 万以上零件组成，涉及数百家全球领先企业。例如光学由蔡司提供，激光由 Cymer、Gigaphoton 提供，精密陶瓷、传感器、真空系统、气体系统、温控系统均来自不同的专业供应商。没有全球协作，就无法制造出完整光刻机。

制造光刻机的原理本质上是：使用最精密的光学、最稳定的光源、最快速且最准确的机械运动、最先进的计量技术和最复杂的软件控制，将电路图案精准地转移到硅片上。