十年磨一劍 艾司摩爾強調新一代High NA EUV雖貴卻絕對值得

艾司摩尔High NA EUV微影设备历年逾10年开发，出货给客户。图／艾司摩尔提供

全球晶片微影技术领导厂商艾司摩尔（ ASML） 于 SEMICON Taiwan 半导体展最后一天，分享新一代高数值孔径极紫外光（High NA EUV）微影技术，艾司摩尔High NA EUV产品管理副总裁 Greet Storms在问及全新的High NA价格昂贵，她表示这项崭新的设备，是在迎合客户技术总成本，虽然贵，从技术发展角色来看，绝对值得。

高数值孔径和一般数值孔径的EUV设备有什么不同？又为产业带来什么贡献。ASML说，透过采用新的光学元件，将数值孔径（numerical aperture）从 0.33提升至0.55，提供更高的成像解析度，临界尺寸（critical dimension, CD）可达到8奈米，让晶片制造商可以在同样单位面积的晶片上实现较现今高出2.9倍的电晶体密度；且成像对比度较0.33 NA EUV 提高40%，可大幅降低成像缺陷。

Greet Storms 说，EUV曝光机推出后将半导体曝光显影由193奈米波长的浸润机进入新世代，让晶圆厂成像速度提升高达45%，为了让晶片制造商能够以更具成本效益的方式量产尺寸更小、功能更强、更低功耗的晶片艾司摩尔在2014年就开始成立小组投入High NA EUV研发，前后历经逾10年投入模组制造、模组整合、模组验证到系统验证，于2023年问世，并在去年底出货给首家下单的美系客户，亚洲客户也将于今明年陆续安装。

艾司摩尔最新推出的EXE:5000，已达每小时可曝光超过185片晶圆，将支援 2 奈米以下逻辑晶片及具有相似电晶体密度的记忆体晶片量产。

由于目前采购厂商还包括台积电和三星，英特尔已早一步在今年初完成安装，台积电和三星计划第4季开始装机。

Greet Storms今天也分享，艾司摩尔持续努力精进曝光设计，希望能明年推出每小时输出达220片的EXE 5200升级版High NA EUV微影设备 。

她强调，「透过导入 High NA EUV，客户将可减少量产逻辑和记忆体晶片的制造工序，进而显著降低制程缺陷、成本和生产周期。High NA EUV（0.55 NA）将与现行的 EUV（0.33 NA）在设计方面有通用性，可降低客户的导入风险和研发成本。」

对于外界将High NA EUV 微影设备比喻为吃电怪电， Greet Storms今日也提出辩解。她说 ，在先进制程晶片制造中导入 EUV 技术可简化制程工序、减少光罩数量，达到产能和良率提升，进而降低生产每片晶圆的用电量。ASML 预估，若在先进制程中导入包括 EUV 和 High NA EUV 微影系统。她强调 ，ASML预估到 2029 年，使用 ASML 微影技术生产每一片晶圆使用的100度电，将可为整体制程，节省200度电。

ASML也更以2023 年报作为佐证，统计2018年到2023年，ASML EUV曝光每片晶圆的能耗减少了近 40%，此外更希望到2025年再减少30%到35%的能耗。

艾司摩尔最新的High NA EUV微影设备。图／艾司摩尔提供