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發佈日期
2026-10-09
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閱讀時間
6分鐘
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荷蘭半導體設備商 ASML 與光學合作夥伴 Carl Zeiss 的工程師發表最新研究論文，提出下一代極紫外光（EUV）光刻技術 Hyper NA，有望將晶片電路的最小印製尺寸縮至約 5nm，比現有 High NA 設備縮小超過三分之一。研究人員估計，新技術可能需要約 10 年才準備就緒。ASML 已展開相關研發，但尚未承諾正式生產 Hyper NA 光刻機。
數值孔徑提升至 0.75 沿用現有 EUV 光源
研究刊登於 2026 年 10 月出版的《Journal of Micro/Nanopatterning, Materials and Metrology》，論文題為《Hyper-NA: a system with a numerical aperture of at least 0.75》。
現有 High NA EUV 光刻機的數值孔徑（Numerical Aperture，NA）為 0.55，Hyper NA 則計劃提升至至少 0.75。NA 代表光學系統收集及聚焦光線的能力，數值愈高，便有機會印製更微細的晶片線路。
Hyper NA 的其中一項優勢，是可以繼續使用現有波長 13.5nm 的 EUV 光源，毋須重新開發整套發光系統。研究指出，Zeiss 已有能力製造精度符合 Hyper NA 要求的反射鏡，新機體積亦預計只會比目前相當於雙層巴士大小的 High NA 設備略大。
研究團隊希望盡量沿用現有光刻技術，包括光源、光罩及設備製造基建，以減少開發新一代光刻機需要改動的部分。不過，更高數值孔徑亦帶來光罩成像、偏振控制等技術挑戰。
5nm 是光刻解像度 不等於晶片製程節點
根據 ASML 官方技術資料，現有 High NA EUV 設備可達到 8nm 光刻解像度，Hyper NA 的研究目標則是約 5nm。
這裏的 5nm 是光刻系統能夠印製的微細圖案尺寸，與晶片廠商宣傳的「5nm 製程」並非同一概念。晶片製程節點名稱不直接等於光刻機的最小線寬。例如 ASML 現有 8nm 解像度的 High NA 設備，已是為 2nm 及更先進邏輯晶片製程而設計。
更精細的電路圖案有助晶片廠商在有限面積內增加電晶體密度，為提升運算效能及降低耗電量創造條件。雖然業界亦透過 3D 晶片架構及先進封裝延續效能增長，但光刻技術仍然是進一步縮小晶片電路的重要一環。
Intel 已採用 High NA TSMC 計劃 2030 年投入生產
Hyper NA 仍處於研究階段，半導體產業目前正逐步導入上一代 High NA 技術。
Intel 已率先在生產流程使用 High NA，並於今年 9 月表示，相關設備累計已處理超過 100 萬片晶圓。Samsung 及 SK Hynix 計劃於 2028 年採用 High NA 投入生產，TSMC 則計劃於 2030 年開始使用。
至於 Hyper NA，ASML 尚未作出正式量產決定，亦未公布售價、客戶訂單或商業化時間表。因此，研究提及的約 10 年時間，只能視為技術成熟的可能時間，而非已確認的產品上市日期。
研究人員認為，未來若要進一步超越 Hyper NA 的解像度，光刻技術可能需要轉向更短波長的光源，目前仍屬學術研究範圍。美國初創企業 xLight 正開發自由電子雷射光源，另一公司 Substrate 則研究 X 光光刻技術，兩者均探索不同於現有 EUV 設備的技術路線。
資料來源：
Reuters
Semiconductor Engineering
ASML 官方技術資料
Reuters：High NA 採用進展