在半导体芯片制造流程中，光刻是制作半导体芯片线路的关键制程，光刻工艺决定了半导体芯片线路的线宽，同时也决定了半导体芯片的性能和功耗。半导体芯片制程越先进，光刻设备便需要越精密复杂，因此光刻机被认为是半导体芯片产业中是最关键性的设备之一，各大芯片制造商每年的资本开支中就有30%～40%投入用在了光刻机上。
光刻机基本结构如下图所示，其工作原理跟照相机类似，不过它的底片是涂满光刻胶的硅片，各种电路图案经激光缩微投影曝光到光刻胶上，光刻胶的曝光部分与硅片进行反应，将其永久刻在硅片上。
光刻机基本结构
光刻机通过一系列的光源能量、形状控制手段，将光束透射过画着线路图的掩模，经物镜补偿各种光学误差，将线路图成比例缩小后映射到硅片上，不同光刻机的成像比例不同，有5:1，也有4:1。然后使用化学方法显影，得到刻在硅片上的电路图（即芯片）。一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、激光刻蚀等工序。
光刻机简易原理
光刻机发展较早，经过几十年的发展已经形成了激光直写光刻机、接触/接近式光刻机、投影光刻机等多种类型，光刻机类型如下图所示。
光刻机分类
根据所使用的光源的改进以及双工作台、沉浸式光刻等新型光刻技术的创新与发展，光刻机的发展一共可以分为5代，每次光源的改进都显着提升了光刻机的工艺制程水平，以及生产的效率和良率。
光刻机发展历程
资料来源：市场调研
目前最为先进的光刻机就是EUV（Extreme Ultra-violet）光刻机，它以波长为13.5nm纳米的极紫外光作为光源的光刻技术。根据瑞利公式（分辨率=k1·λ/NA，其中k代表工艺因子，λ表示波长，NA表示光学系统的数值孔径），这么短的波长可以提供极高的光刻分辨率。
