日前，有消息稱，比利時研究機構Imec和微影設備制造商ASML計劃成立一座聯合研究實驗室，共同探索在后3nm邏輯節點的奈米級元件制造藍圖。此次雙方這項合作是一項為期五年計劃的一部份，分為兩個階段：

首先是開發并加速極紫外光（EUV）微影技術導入量產，包括最新的EUV設備準備就緒。

其次將共同探索下一代高數值孔徑（NA）的EUV微影技術潛力，以便能夠制造出更小型的奈米級元件，從而推動3nm以后的半導體微縮。

極紫外光（EUV）微影技術

EUV光刻也叫極紫外光刻，它以波長為10－14 nm的極紫外光作為光源的光刻技術。具體為采用波長為13．4nm 的軟x射線。極紫外線就是指需要通過通電激發紫外線管的K極然后放射出紫外線。

光刻技術是現代集成電路設計上一個最大的瓶頸。現cpu使用的45nm、32nm工藝都是由極紫外光液浸式光刻系統來實現的，但是因受到波長的影響還在這個技術上有所突破是十分困難的，但是如采用EUV光刻技術就會很好的解決此問題，很可能會使該領域帶來一次飛躍。涉及到生產成本問題，由于極紫外光刻是目前能力最強且最成熟的技術，能夠滿足精確度和成本要求，所以其工藝的延伸性非常強，很難被取代。因而在光刻技術方面，在22／20nm的節點上，主要幾家芯片廠商也將繼續使用極紫外光液浸式光刻系統的雙重成像技術。

價格昂貴且延遲已久的EUV系統將成為主流工具？

臺積電、英特爾都把研發主力寄望于，這臺史上最昂貴的工具機，認為EUV在2017年開始試產的7nm制程將大發神威，成為主力機種。全球每年生產上百億片的手機晶片、記憶體，數十年來都仰賴程序繁瑣，但原理與沖洗照片類似的曝光顯影制程生產。其中以投射出電路圖案的微影機臺最關鍵、也最昂貴。

過去十多年，全球最先進的微影機，都采用深紫外光，然而英特爾、臺積電量產的最先進電晶體，大小已細小到僅有10 nm左右。而波長僅有13nm的EUV，依照該技術的主要推動者英特爾規劃，2005年就該上陣，量產時程卻一延再延。主要是因為這個技術實在太難了。EUV光線的能量、破壞性極高，制程的所有零件、材料，樣樣挑戰人類工藝的極限。例如，因為空氣分子會干擾EUV光線，生產過程得在真空環境。而且，機械的動作得精確到誤差僅以皮秒（兆分之一秒）計。

最關鍵零件之一，由德國蔡司生產的反射鏡得做到史無前例的完美無瑕，瑕疵大小僅能以皮米計。因為EUV的技術難度、需要的投資金額太高，另外兩大微影設備廠──日本的Nikon和佳能，都已放棄開發。

各企業正破解難題，攻克EUV技術缺陷

ASML儼然成為半導體業能否繼續沖刺下一代先進制程，開發出更省電、運算速度更快的晶圓體的最后希望。因此，三年前，才會出現讓ASML聲名大噪的驚天交易。

英特爾、臺積電、三星等彼此競爭的三大巨頭，竟聯袂投資ASML41億、8．38億、5．03億歐元。（臺積電已于今年五月出售ASML的5％持股，獲利214億臺幣）于是，ASML研發經費倍增到現在的每年十三億歐元的規模。多出的一倍，ASML自己出一半，三大半導體巨頭合出另一半。

前英特爾（Intel）微影技術專家Yan Borodovsky預期，業界工程師應該能夠使用EUV步進機進行2－3次曝光，打造出5nm或甚至是3nm組件。隨著芯片缺陷的不斷上升，最終將迫使工程師們采用新的容錯處理器架構，例如神經網絡。

最近的缺陷突然出現在15nm左右的關鍵尺寸上，而這是針對2020年代工工藝制造5nm芯片所需的技術節點。因此EUV制造商ASML也正在準備可印制更精細幾何尺寸的下一代EUV系統，但這些系統預計要到2024年之后才會推出。