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而提到材料學，就不得不提到奠定了日本在精密加工以及精密芯片行業的統治地位的另一個基礎產業，那就是光刻機。

光刻機是生產大規模集成電路的核心設備，制造和維護需要高度的光學和電子工業基礎，世界上只有少數廠家掌握。因此光刻機價格昂貴，通常在3，000至5，0000萬美元。

光刻機/紫外曝光機（maskaligner)又名：掩模對準曝光機，曝光系統，光刻系統等。常用的光刻機是掩膜對準光刻，所以叫maskalignmentsystem.

一般的光刻工藝要經歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。

photolithography（光刻）意思是用光來制作一個圖形（工藝）。

在硅片表面勻膠，然后將掩模版上的圖形轉移光刻膠上的過程將器件或電路結構臨時“復制”到硅片上的過程。

高端的投影式光刻機可分為步進投影和掃描投影光刻機兩種，分辨率通常在十幾納米至幾微米之間，高端光刻機號稱世界上最精密的儀器，世界上已有7000萬美金的光刻機。高端光刻機堪稱現代光學工業之花，其制造難度之大，全世界只有少數幾家公司能夠制造。國外品牌主要以荷蘭a**l（鏡頭來自德國），日本尼康（intel曾經購買過nikon的高端光刻機）和日本佳能三大品牌為主。

而光刻機里面最重要的就是曝光系統、工件臺和對準系統。

曝光系統的主要功能就是平滑衍射效應、實現均勻照明、濾光和冷光處理、實現強光照明和光強調節等。

工件臺由掩模樣片整體運動臺（xy）、掩模樣片相對運動臺（xy）、轉動臺、樣片調平機構、樣片調焦機構、承片臺、掩模夾、抽拉掩模臺組成。

其中，樣片調平機構包括球座和半球。調平過程中首先對球座和半球通上壓力空氣，再通過調焦手輪，使球座、半球、樣片向上運動，使樣片與掩模相靠而找平樣片，然后對二位三通電磁閥將球座和半球切換為真空進行鎖緊而保持調平狀態。

樣片調焦機構由調焦手輪、杠桿機構和上升直線導軌等組成，調平上升過程初步調焦，調平完成鎖緊球氣浮后，樣片和掩模之間會產生一定的間隙，因此必須進行微調焦。另一方面，調平完成進行對準，必須分離一定的對準間隙，也需要進行微調焦。

抽拉掩模臺主要用于快速上下片，由燕尾導軌、定位擋塊和鎖緊手輪組成。承片臺和掩模夾是根據不同的樣片和掩模尺寸而進行設計的。

而工件臺上的一切操作都需要在對準系統的輔助下，進行手工調節。

而制造高精度的對準系統需要具有近乎完美的精密機械工藝，對準系統另外一個技術難題就是對準顯微鏡。為了增強顯微鏡的視場，許多高端的光刻機，采用了led照明。