第一二代均為接觸接近式光刻機，曝光方式為接觸接近式，使用光源分別為436nm的g-line 和365nm的i-line，接觸式光刻機由于掩模與光刻膠直接接觸，所以易受污染，而接近式光刻機由于氣墊影響，成像精度不高。

第三代為掃描投影式光刻機，利用光學透鏡可以聚集衍射光提高成像質(zhì)量將曝光方式創(chuàng)新為光學投影式光刻，以掃描的方式實現(xiàn)曝光，光源也改進為248nm的KrF激光，實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，將最小工藝推進至180-130nm。

第四代步進式掃描投影光刻機，最具代表性的光刻機產(chǎn)品，1986年由ASML首先推出，采用193nmArF 激光光源，實現(xiàn)了光刻過程中，掩模和硅片的同步移動，并且采用了縮小投影鏡頭，縮小比例達到 5：1，有效提升了掩模的使用效率和曝光精度，將芯片的制程和生產(chǎn)效率提升了一個臺階。2002年以前，業(yè)界普遍認為193nm光刻無法延伸到65nm技術(shù)節(jié)點，而157nm將成為主流技術(shù)。然而，157nm光刻技術(shù)遭遇到了來自光刻機透鏡的巨大挑戰(zhàn)。正當眾多研究者在157nm浸入式光刻面前躊躇不前時，時任TSMC資深處長的林本堅提出了193nm浸入式光刻的概念。2007 年ASML 與臺積電合作開發(fā)成功推出第一臺浸沒式光刻機。193nm 光波在水中的等效波長縮短為 134nm，足可超越 157nm 的極限，193nm 浸入式光刻的研究隨即成為光刻界追逐的焦點， 2010 年， 193nm 液浸式光刻系統(tǒng)已能實現(xiàn) 32nm 制程產(chǎn)品，到2012年，ArF光刻機已經(jīng)最高可以實現(xiàn) 22nm 的芯片制程，浸沒式光刻技術(shù)憑借展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢，成為 EUV 之前能力最強且最成熟的技術(shù)。

第五代光刻機——EUV，所謂EUV，是指波長為10-14納米的極紫外光。前四代光刻機使用都屬于深紫外光，但在摩爾定律的推動下，半導體產(chǎn)業(yè)對于芯片的需求已經(jīng)發(fā)展到5nm，甚至是3nm，浸入式光刻面臨更為嚴峻的鏡頭孔徑和材料挑戰(zhàn)。第五代 EUV光刻機，可將最小工藝節(jié)點推進至5nm、3nm。

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