EUV光刻技术的核心目的在于突破传统光刻技术的物理极限，满足先进半导体制造中不断缩小的芯片制程需求，随着摩尔定律的推进，芯片上的晶体管尺寸从微米级迈向纳米级，193nm波长的深紫外（DUV）光刻技术通过多重曝光等复杂工艺虽能延续性能提升，但成本急剧增加且良率受限，EUV（极紫外）光刻技术采用13.5nm波长的极紫外光，理论上可实现更高分辨率和更简单工艺流程，成为7nm及以下制程的关键解决方案，其根本目标是通过更短波长光源，直接在硅片上刻印更精细的电路图案，减少曝光次数，降低制造复杂度,同时提升芯片性能和能效。
从技术实现角度看，EUV光刻技术的目的主要体现在三个层面，在分辨率突破方面，13.5nm波长使得数值孔径（NA）为0.33的光学系统就能实现约13nm的半节距（HP），而DUV光源需通过多重曝光才能达到类似效果，例如193nm光源结合四次曝光才能实现7nm节点，导致工艺步骤翻倍，在工艺简化上，EUV可替代DUV的多重曝光技术，将原本需要10道以上曝光步骤的工艺缩减至3-4道，显著减少光刻胶涂覆、对准、显影等环节，降低设备占用时间和生产成本，在芯片性能提升方面，更精细的图案密度使晶体管尺寸缩小，芯片集成度提高，同时通过减少光刻次数降低缺陷风险，提升良率,从而实现更高运算速度和更低功耗。
从产业需求角度，EUV光刻技术的目的是支撑人工智能、5G通信、高性能计算等前沿领域对芯片算力的需求，3nm制程的CPU和GPU需要数十亿个晶体管密集排列，只有EUV能确保纳米级图案的精准转移；移动设备芯片对功耗的极致要求，也依赖EUV工艺实现更小的晶体管栅长和更低的漏电流，EUV技术的成熟还推动了半导体制造从“多重曝光妥协”向“单次曝光突破”的转型，为2nm及以下制程的研发奠定基础，确保半导体产业延续摩尔定律的 roadmap。
EUV技术的实现面临巨大挑战，这也反向凸显了其研发目的的艰巨性，13.5nm光源的产生需要在真空中用高功率CO2激光轰击锡靶，产生等离子体并收集极紫外光，而这一过程需克服能量转换效率低（仅约0.1%）、光学元件易受污染等问题，EUV光刻机需包含超过10万个精密零件，如反射式物镜（需40层多层膜反射镜）、真空系统等，其研发和制造成本高达数亿美元，只有ASML等少数企业具备生产能力，这些技术瓶颈的突破，正是EUV技术实现其“高分辨率、低成本、高良率”目的的必经之路。
以下为EUV与DUV光刻技术关键参数对比：
| 参数 | EUV光刻技术 | DUV光刻技术（193nm） |
|---|---|---|
| 光源波长 | 5nm | 193nm |
| 单次曝光分辨率 | 约13nm（NA 0.33） | 约38nm（NA 0.33） |
| 多重曝光实现7nm节点 | 不需要（单次曝光） | 需4次曝光 |
| 工艺步骤复杂度 | 低（3-4步） | 高（10+步） |
| 光刻机成本 | 约1.5亿美元 | 约8000万美元 |
相关问答FAQs：
Q1: EUV光刻技术相比传统DUV技术的主要优势是什么？
A1: EUV的核心优势在于更短的波长（13.5nm vs 193nm），可实现更高分辨率和更简单的工艺流程，DUV在7nm及以下制程需依赖多重曝光，导致工艺步骤多、成本高、良率低；而EUV支持单次曝光直接刻印纳米级图案，显著降低复杂度,提升生产效率和芯片性能。
Q2: 为什么EUV光刻技术对先进芯片制造至关重要？
A2: 随着芯片制程进入7nm及以下，晶体管尺寸和间距缩小至物理极限，DUV技术已难以满足分辨率需求，EUV通过单次曝光实现高精度图案转移，是支撑人工智能、5G等领域高算力芯片量产的唯一可行方案，同时延续了摩尔定律的演进路径,确保半导体产业的持续创新。
