十年磨一劍 艾司摩爾強調新一代High NA EUV雖貴卻絕對值得

艾司摩爾High NA EUV微影設備歷年逾10年開發，出貨給客戶。圖／艾司摩爾提供

全球晶片微影技術領導廠商艾司摩爾（ ASML） 於 SEMICON Taiwan 半導體展最後一天，分享新一代高數值孔徑極紫外光（High NA EUV）微影技術，艾司摩爾High NA EUV產品管理副總裁 Greet Storms在問及全新的High NA價格昂貴，她表示這項嶄新的設備，是在迎合客戶技術總成本，雖然貴，從技術發展角色來看，絕對值得。

高數值孔徑和一般數值孔徑的EUV設備有什麼不同？又爲產業帶來什麼貢獻。ASML說，透過採用新的光學元件，將數值孔徑（numerical aperture）從 0.33提升至0.55，提供更高的成像解析度，臨界尺寸（critical dimension, CD）可達到8奈米，讓晶片製造商可以在同樣單位面積的晶片上實現較現今高出2.9倍的電晶體密度；且成像對比度較0.33 NA EUV 提高40%，可大幅降低成像缺陷。

Greet Storms 說，EUV曝光機推出後將半導體曝光顯影由193奈米波長的浸潤機進入新世代，讓晶圓廠成像速度提升高達45%，爲了讓晶片製造商能夠以更具成本效益的方式量產尺寸更小、功能更強、更低功耗的晶片艾司摩爾在2014年就開始成立小組投入High NA EUV研發，前後歷經逾10年投入模組製造、模組整合、模組驗證到系統驗證，於2023年問世，並在去年底出貨給首家下單的美系客戶，亞洲客戶也將於今明年陸續安裝。

艾司摩爾最新推出的EXE:5000，已達每小時可曝光超過185片晶圓，將支援 2 奈米以下邏輯晶片及具有相似電晶體密度的記憶體晶片量產。

由於目前採購廠商還包括臺積電和三星，英特爾已早一步在今年初完成安裝，臺積電和三星計劃第4季開始裝機。

Greet Storms今天也分享，艾司摩爾持續努力精進曝光設計，希望能明年推出每小時輸出達220片的EXE 5200升級版High NA EUV微影設備 。

她強調，「透過導入 High NA EUV，客戶將可減少量產邏輯和記憶體晶片的製造工序，進而顯著降低製程缺陷、成本和生產週期。High NA EUV（0.55 NA）將與現行的 EUV（0.33 NA）在設計方面有通用性，可降低客戶的導入風險和研發成本。」

對於外界將High NA EUV 微影設備比喻爲吃電怪電， Greet Storms今日也提出辯解。她說 ，在先進製程晶片製造中導入 EUV 技術可簡化製程工序、減少光罩數量，達到產能和良率提升，進而降低生產每片晶圓的用電量。ASML 預估，若在先進製程中導入包括 EUV 和 High NA EUV 微影系統。她強調 ，ASML預估到 2029 年，使用 ASML 微影技術生產每一片晶圓使用的100度電，將可爲整體制程，節省200度電。

ASML也更以2023 年報作爲佐證，統計2018年到2023年，ASML EUV曝光每片晶圓的能耗減少了近 40%，此外更希望到2025年再減少30%到35%的能耗。

艾司摩爾最新的High NA EUV微影設備。圖／艾司摩爾提供