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。
▲ ZEISS 為現有 High NA EUV 光刻系統測試精密反射鏡，光學技術亦是下一代 Hyper NA 研發重點。
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
