您在半導體產業新聞中，常聽到的20奈米、16奈米這些名詞，指的都是晶片上電路圖的「線寬」。一百奈米大約只有頭髮直徑的六百分之一，可見這個線寬有多細。為了做出更精密的電路，線寬愈細愈好，但回顧過去，在線寬縮到65奈米的時候，全球的半導體產業其實遇到過重大的技術瓶頸。 當時，微影技術曝光用的光源，是波長193奈米的紫外光。要把波長縮短來做出更細的線寬，因為受雷射光源的限制，下一步必須採用波長157奈米的光，在這個條件下，鏡頭、光罩等光學零件都很難生產，成本很高。於是，現在的中研院院士、台積電研發副總林本堅，提出了他的構想，就是同樣用193奈米的光源，來做出比65奈米更細的線寬。怎麼做呢？ 林本堅院士: 那時候我們覺得已經做到極限了，我們頂多能把它再縮一點，縮到55奈米，再縮不下去了。那怎麼辦？後來呢，根據光學的原理，我們就放點水在那個鏡頭的下面，就是在鏡頭跟晶片之間填滿了水。光波在真空裡面大概是193奈米的波長，它到了水之後，因為水的那個折射率是1.44，普通在真空是1，所以到了水裡，波長從193掉到134奈米，光的波長減短了，那它的解析度也就會增加了。 這種「加了水」的微影技術，就叫做浸潤式微影技術。因為光的波長縮短到134奈米，比157奈米更短，搭配其他技術，可以順利做出40奈米的線寬；跟65奈米世代相比，在同樣的面積裡，可以放進兩倍的電晶體。更棒的是，紫外光通過鏡頭以後，經過水才會讓波長減短，因此光罩、鏡頭等許多元件，跟193奈米的設備完全相同，節省很多成本。

2003年，艾司摩爾研發的浸潤式微影機台問世，主導了市場的規格，包括IBM在內的十家廠商，都放棄157奈米的機台，轉而跟進。後來浸潤式微影技術繼續做了改進，例如鏡頭跟晶片之間放的不是水，而是其他液體的話，還可能把線寬做得更細。 透過它，以及其他相關技術的發展，人類成功地讓晶片愈來愈精密，電路的線寬愈來愈細。在40、28、20奈米製程量產成功後，又往16或14奈米邁進。 未來的10奈米技術，雖然還沒完全成熟，但目前看來最有機會成功的，可能是一項新的技術跨越，就是極紫外光微影技術，簡稱EUV。它在本質上還是一種光學技術，但是它利用離子化的氣體，也就是「電漿」產生的光源，可以一口氣把波長縮短到13.5奈米，大幅提高解析度。 傳統上的曝光方法，是讓紫外光穿透光罩，把光罩上的電路圖形印到晶片上。但是波長只有13.5奈米的紫外光，無法「穿透」光罩，能量幾乎都會被吸收，所以要利用一連串的光學反射鏡，做成「反射式」的光罩，把電路圖形反射到晶片上。目前台積電、Intel等大廠都在嘗試這套新的生產方法，希望早日進入量產。 在65奈米的世代，一根網球絨毛的小小橫切面上，可以放3200個電晶體。到了40奈米，可以放6400個。經過28、20、16奈米線寬的技術世代，未來到了10奈米，在同樣的截面積上，可以放十萬個電晶體，運算速度更快，而且更省電。因此，這也成為全球大廠積極追求的新一代技術目標。