圖4和圖5為ASML所製造的EUV系統示意圖及最新世代所能達到的解析度 [7][10]。 該曝光工具目前在7/5 nm技術節點上正式導入成為量產技術。 唯二的光罩基材（mask blank）供應商也是日本公司。 我們努力地合作，但它做的 EUV 光罩基材一開始充滿了缺陷。 而且它自己沒法全然知道，因為它自己的檢測設備解析度沒有我們的高。 極紫外光微影製程2023 Hoya 的光罩基材事業部部長堀川先生提出請求，讓我們每個月能有固定的採購來維持它小小的EUV光罩基材生產線。
採用電子束檢測時，入射電子束激發出二次電子，通過對二次電子的收集，以呈現的圖像來解析晶圓在製程中的缺陷。 電子束檢測不受某些表面物理性質例如顏色異常、厚度變化或前層缺陷之影響，且還可以用於檢測很小的表面缺陷，如柵極刻蝕殘留物等。 報導指出，ASML在台南開設培訓中心，以便能更就近指導台積電工程師使用ASML的半導體最尖端、最昂貴晶片製造工具極紫外光（EUV）微影機。 為了建立 0.55 High-NA EUV 設備生態系，Imec 持續提升 0.33 EUV 微影技術投影解析度，預測光阻劑塗層薄化後成像表現，達成微縮線寬、導線間距及接點精密圖案轉移等。 Imec 也持續攜手材料供應商，一同展示新興光阻劑與塗底材料的測試結果，以期 High-NA EUV 製程有優異的成像品質。
極紫外光微影製程: 三星成功完成5奈米EUV製程研發 實現更高的面積效率及超低功耗
FAME是唯一能提供高準確度和精準CD量測以及廣泛隨機性誤差的晶圓廠解決方案，而隨機性誤差是先進製程微影圖案錯誤的最主要原因。 由於EUV技術困難且需投入的研發資金太高，在ASML兩大競爭對手 Nikon、Canon 早已放棄開發的情況下，ASML儼然成為半導體業能否繼續「摩爾定律」，帶領產業進入下一代先進製程的希望。 但是EUV微影機台的研發難度更高，持續增加的研發費用也讓ASML吃不消，但是產業對於EUV技術的迫切需求，讓英特爾、台積電、三星等三大巨頭在2012年決定聯手投資ASML，更讓ASML因此聲名大噪。
晶圓製造產業進入 7 奈米製程之後，目前全世界僅剩台積電與三星，再加上號稱自家 10 奈米製程優於競爭對手 7 奈米製程的英特爾等，有繼續開發能力之外，其他競爭者因須耗費大量金錢與人力物力的情況下，都已宣布放棄。 就在 7 奈米製程節點以下先進製程的領域，必不可少的關鍵就是極紫外線微影（EUV）設備導入。 除了三星用在首代 7 奈米 LPP 製程，台積電也自 2019 年開始，將 EUV 導入加強版 7 奈米+ 製程。
極紫外光微影製程: 三星取得EUV機台 台積電轉戰1.4奈米製程開發
由於，漢微科是「小而美」的公司，具有高股價、高獲利、高技術含金量等三大優勢，因而被ASML看中。 “微影”原意為平板印刷術，微影技術是決定圖案定義良窳的重要關鍵，因此在元件製程中一直被認為是最重要的步驟，如(圖二)。 光學微影過去數十年一直被廣泛的應用在定義圖案，而電子束微影則被應用在光罩製作上。 除了光學微影術外，投射式電子束微影及奈米轉印微影皆會被使用。 本文藉由簡介先進微影技術之能力與限制，以期讀者能藉以了解米世代微影術之發展與其所面臨之挑戰，首先針對目前頗受重視的浸潤式微影技術之原理與應用進行介紹，隨後對F2準分子雷射及極紫外光光源微影，做一概略性介紹與討論。 最後則針對電子束投射微影術之演進與設備系統進行介紹，也對於此技術使用的光罩之特性與曝光原理做說明。
EUV設備是進入先進製程的關鍵，但沒有EUV的話，尖端技術就無法推進嗎？ Digitimes科技網報導，台積電前研發副總林本堅認為，微影技術及產能的投資成本很高，以中芯來說，不一定要用到高階昂貴EUV機台，以現有設備應該能做到5奈米製程，但技術研發是否到位很重要。 這番話給中芯打了一劑強心針，也打破外界認為中芯將在28奈米止步的預測。 目前在半導體製造產業中，只有台積電、三星等導入EUV先進製程技術，並進入規模量產，台積電在7奈米、5奈米告捷後，預計3奈米在2022年下半年量產，而受到美方制裁的中芯仍停留在14奈米以上節點，甚至是28奈米成熟製程。 中芯聯合首席執行長梁孟松之前曾透露，中芯28奈米、14奈米、12奈米以及N+1製程都進入規模量產，開發中的7奈米製程也已經完成，預計2022年就可以投入風險量產，是否仍有機會取得設備來供應晶片，將成外界關注焦點。
極紫外光微影製程: 全球品牌價值500強 台積電等3台企入榜｜財經100秒
也因為有了老牌光學公司的助攻，讓ASML逐漸拉開與競爭者的差距。 全球先進半導體技術領導品牌三星電子近期宣布，已完成5奈米FinFET製程技術的研發，且已準備好向客戶提供樣品。 三星在採用極紫外線(EUV)微影技術的製程中，添加另一個尖端製程節點，再次展現其在先進晶圓代工市場的領導地位。 極紫外光微影製程 浸潤式微影技術相較於傳統乾式微影術，有高解析度及高聚焦景深的優點，而193 nm浸潤式微影機台的開發，可以利用現今技術作一改良，而與目前業界所普遍使用之機台與製程共存，故其被公認為65 nm至45 nm最有潛力之微影技術。 而32 nm世代之微影術，則以157 nm浸潤式微影技術、極紫外光微影術及投射式電子束微影為最有可能成為主流的技術。
儘管那台樣機故障頻頻，但從他寄回來的晶片中，我們看到了一線希望，決定繼續往下走。 Tetra EUV 系統是應用材料公司具備微影功能的全系列解決方案之一部份，全球眾多領先的光罩製造廠都需依靠此解決方案，使其光罩和微影產品營運達到最佳產能和良率。 EUV 光罩與傳統的光罩截然不同，後者是有選擇性地傳輸 193nm 波長的光線，將電路圖案投射到晶圓上。 當採用 13.5nm 波長的極紫外光微影技術時，所有的光罩材料都是不透光的，因此具複合多層薄膜的光罩，功用如同反射鏡，可將電路圖案反射到晶圓上。 這種多層膜 EUV 光罩在臨界線寬 (CD)、輪廓、刻線邊緣粗糙度、選擇性和缺陷控制方面造成獨特的蝕刻挑戰，且仍需維持光罩的反射率。 在IMEC的工作成果顯示，這些頂部有硬光罩的聚合物具有足夠的強度能將圖案蝕刻入矽晶片中。
極紫外光微影製程: 三星英特爾來勢洶洶 林本堅：台積電每次迎戰都成功
3D元件包括FinFET、3D NAND與具有埋藏字線和位線的DRAM。 Lee說，這些元件代表「在第三維驅動尺寸微縮與在水平面以微影顯像技術驅動尺寸微縮的對比」。 應用材料最近推出幾款新產品瞄準3D元件市場，其中包括Producer XP Precision CVD系統。
半導體微影技術（lithography）終於迎來全新世代交替，過去10年主導半導體關鍵製程的浸潤式（immersion）微影技術，將在今年開始轉向新一代的極紫外光（EUV）。 晶圓代工龍頭台積電將在3月開始啟動支援EUV技術的7+奈米量產計畫，支援EUV的5奈米亦將同步進入試產。 Centura Tetra EUV 系統藉由專門的設計，可針對 EUV 光罩製程中採用的新材料及複合薄膜堆疊進行蝕刻，能在以這種反射模式操作時，符合嚴格的圖案精度、表面平滑度和缺陷等必要規格，以達到高的微影良率，也因此延續了應用材料公司在光罩蝕刻領域的長期領先地位。 該系統的反應室及功率輸出的設計，可與專門的製程化學反應及蝕刻技術配合使用，提供幾乎完好無損的蝕刻效果，並帶來極佳的臨界線寬均勻性和世界一流的缺陷控制水平。 想以最先進製程技術生產晶片，別無其他替代選項，但台積電成為吃電大怪獸令許多人感到憂心。 環保組織綠色和平氣候能源專案主任鄭楚忻表示，「缺電必然發生」，其他行業將受到影響。
極紫外光微影製程: 先進製程缺陷檢測設備性能測試標準樣本製作技術
不像Nikon多以自製零件為主，ASML透過收購其他半導體設備商或是策略合作以取得關鍵技術，精準的併購能力不容小覷，更靠著與產學界共同研究及論文發表，累積自己的技術實力。 ASML除了持續精進的技術研發能力外，經營團隊對於市場的敏銳程度，即時掌握關鍵趨勢，也是公司能否站穩浪頭的關鍵。 希望這些半導體及台積電小知識有辦法讓你更加認識我們台灣最引以為傲且重要性極大的產業，也能夠聽懂財經新聞到底都在講些什麼，那就先這樣，大家下期再見吧。
當圖案印好之後，系統會稍微移動晶圓，並在晶圓上進行另一次複製。 日常生活中，你所使用的消費性電子產品，其核心晶片幾乎都是ASML微影系統所製造出來的。 半導體技術日新月異，台積電指出，極紫外光（EUV）技術的應用是半導體製程成功演進到5奈米以下的關鍵，但EUV機台耗電量是傳統深紫外光微影（DUV）機台的10倍以上。 那晚我在公司餐廳匆匆用了餐，就進入無塵室和 ASML 的夥伴們一起用 Cymer 那裡先調出來的初步數據做一個嶄新的實驗。
極紫外光微影製程: 主要的原因是台積電在防塵技術上的突破
本文彙整與分析近期全球半導體產業之進展與各主要國家提出的半導體政策。 ASML訓練中心在台開幕時機，正值台灣欲吸引外國晶片設備和材料供應商來投資之際。 台灣半導體產業為世界第二大，僅次於美國，面臨中國扶植本身晶片產業、力圖在2025年晉身為世界晶片領先國家的野心，台灣政府正極力保護此一重要產業地位。 ASML 努力增產孔徑數 0.33 EUV 時，也同時開發下一代孔徑數 0.55 High-NA EUV 曝光微影設備。 資料指出孔徑數 0.33 High-NA EUV 從 2010 年原型機問世到 2019 年量產機出貨大約用了 10 年時間。 所以，如果相關報導屬實，那就代表著孔徑數 0.55 的 High-NA EUV 設備從 2023 原型機問世到 2026 年量產機出貨已縮短不少時間，只要三年就能交貨給客戶。
在2012年的Intel開發者論壇上，Intel的技術與製造組的處長Mark Bohr說10奈米「雖然對一些遮罩層而言需要四重圖案顯影，但它仍然具有經濟效益」。 台灣半導體先進製程發展迅速，科技大廠紛紛啟動大規模徵才計畫，台灣科技大學校園徵才，就有202家廠商參與，開出超過一萬個職缺，台灣美光，廣達、大立光，多家指標企業龍頭，通通前進校園攬才找人。 拿起平板，一窺造價上億的「EUV極紫外光微影設備」，以互動遊戲，解密半導體製程關鍵技術。
極紫外光微影製程: 產業應用 / 工業應用選例
直至目前，台積電在先進製程的技術實力領先全球，7 奈米已第 2 年進入大量生產，共生產 100 萬片 12 吋晶圓，就供應鏈透露，今年第四季 7 奈米月產能可達到 10 萬片以上。 根據 IC Insights 預估，第四季 7 奈米（包含 7 奈米、7 奈米加強版、7 奈米+、6 奈米）營收占比可望達到 極紫外光微影製程 33%，全年占 26%。 (一) 對於更小裝置與數位轉型的需求，使得市場對半導體的需求逐漸提高，且無晶圓廠半導體公司(fabless)的商業模式已成為主流的商業模式，如格羅方德(Globalfoundries)及台積電，透過與全球半導體公司合作的方式開發晶片。 （中央社記者鍾榮峰台北2022年3月29日電）半導體製造量測方案供應商Fractilia表示，隨機性誤差的量測解決方案可協助半導體晶圓廠在極紫外光（EUV）微影製程中提高良率，避免損失數十億美元。
- 生產複雜集成電路的製程過程中可能需要進行多達50步微影，而生產薄膜所需的微影次數會少一些。
- 此技術的優點是系統透鏡組會移動，因此電子束之中心軸會移動，可以將電子束進行移動曝光，具有局部快速掃瞄的特性。
- 我們也正在發展具備更高數值孔徑 (0.55) 的下一代High-NA EUV平台，擁有新穎的光學設計和速度更快的載台，可使幾何式晶片微縮(Geometric Chip Scaling) 大幅躍進，其所提供的分辨率和微影疊對 (Overlay) 能力優於現有EUV平台達70%。
- ASML視員工為寶貴的資產，我們相信與員工共好，企業才會成功。
而光罩則需使用多重鍍膜的方式，以增加其反射率；而先進光罩所使用之相位移材料（phase-shifter）亦尚在研發之階段。 雖然看起來此一技術所需之時間與成本相當高，但是在2013年後之次32 nm世代，其問題的解決與成本的降低都存有不小的希望。 157nm微影技術門檻使得其成本大為提高，而無法順利在65 nm製程節點完成世代交替。 利用157 nm干涉式液體中曝光已經可以實際曝出最小線寬約為30 nm之光阻圖形，如(圖五)所示。 157 nm浸潤式微影技術更可能成為32 nm節點量產的首選微影技術。
極紫外光微影製程: 曝光系統
台積電、三星等大廠積極在先進製程採用 EUV 技術，顯示此已是大勢所趨，但以目前看來，能夠直接受惠的台廠僅有少數，主要原因是台灣半導體設備、材料業者缺乏關鍵技術，長期以來在全球供應鏈處於較為弱勢的位置。 而隨先進製程持續往前推進，大廠們對於供應鏈產品的要求也更為嚴苛，相關業者若不能同步進行升級，壓力恐怕不小。 極紫外光（EUV）微影製程，被半導體產業視為「救世主」，因為目前半導體製程的主流光源是氬氟雷射，波長為193奈米，當電晶體尺度已微縮到幾十奈米時，生產起來力不從心，但極紫外光的波長僅有13.5奈米，能夠讓摩爾定律再延伸至少10年。
九點過後，我們第二台 3300 上的 EUV 光源第一次輸出了 90 瓦的穩定功率。 能達到 90 瓦，250 瓦就希望很大， 因為只差不到三倍，而我們已經從 10 瓦走到了 90 瓦，那是九倍。 在通往量產的路上，人們最擔心的是光源的輸出功率是否最終能達到 250 瓦。 因為單價很高，EUV 微影機台要有高的稼動率來壓制晶片的生產成本。
極紫外光微影製程: 曝光
電子束微影(Electron-Beam Lithography, EBL)：此技術可被用於開發10奈米技術節點的圖案，主要被用於小規模半導體製造與奈米等級圖案的原型(prototype)開發，利用集中電子束將圖案繪製在塗佈光阻劑的晶片，可繪製奈米等級的圖案，不過產量少。 總部位於美國德州奧斯汀的Fractilia布局先進半導體製造中隨機性誤差量測與控制解決方案，應用Fractilia反向線掃描模型（Fractilia Inverse Linescan Model）的專利技術，提供隨機性誤差量測，目前前5大晶片製造商中的4家大廠採用。 極紫外光（EUV）已確定是次世代微影技術主流，隨著DRAM廠開始在16奈米及更先進製程、晶圓代工廠及IDM廠在7奈米及更先進邏輯製程等開始導入EUV技術，引爆極紫外光光罩盒（EUV Pod）強勁需求。 由於半導體廠接單中只要多1層EUV光罩層需求，就要對應增加約240～260顆EUV Pod採購量，家登（3680）成為最大受惠者，現有產能滿載供不應求，訂單也已經排滿到明年上半年。 當中所使用的元件十分精密，以設備中的一面反射鏡為例，如果將EUV設備中的一面反射鏡想像成地球的大小，鏡面上最大的誤差只有一根頭髮大小。
隨機性誤差是先進製程上最大的微影圖案（patterning）錯誤來源，客戶可以透過FAME™提升元件的良率、效能，以及先進曝光機、蝕刻機的生產力。 Fractilia的產品為整個半導體製造產業提供微影及蝕刻製程最佳化的解決方案，且已經被前五大晶片製造商中的四家業者所採用。 Fractilia的解決方案包括：製程開發與工程分析使用的MetroLER™，及提供晶圓廠提升良率與生產應用的Fractilia自動化量測平台（Fractilia Automated Measurement Environment；FAME™）。 Fractilia總部位於美國德州奧斯汀，且握有涵蓋FILM™與相關技術的多項專利與數百項商業機密。
極紫外光微影製程: 全球板塊重整 產業升級迫在眉睫
因此稱此一波段微影技術為真空紫外光（Vacuum UV）微影術或淨化紫外光（Purged-UV）微影術。 除了曝光環境的限制外，光學系統（optics）與光阻材料及計上亦與深紫外光（DUV）微影截然不同。 該光學系統無法以高純度熔融玻璃作為材料，而必須使用CaF2晶體；但是該晶體有著固有? 極紫外光微影製程 折射性（intrinsic anisotropic）之特性，故而要特殊處理。
- Fractilia技術長Chris Mack表示，製程隨機性誤差迫使晶圓廠必須在良率與生產力間取捨。
- 「光阻劑」是縮短曝光波長必備的電子化學品之一，尤以日本大廠競爭最激烈，而永光化學發揮優勢滿足客戶需求，成IC製程全台唯一G＆I-Line光阻劑供應商。
- 台科大材料系碩二學生黃博軒，對外商科技業的製程、整合方面工作有興趣。
- 當初，雖然 193 奈米光阻那時已是成熟的技術，也是日本供應商的天下，但是由於已看到 EUV 要走到量產不是一、兩年的事，一般光阻供應商都不願意在 EUV 光阻上投入太多資源。
台積電合作夥伴，又是全球最大半導體設備商ASML，3-4月巡迴全台各大校園，今年要擴大在台灣徵求600位工程人才，每養一個工程師就要砸超過500萬，就是要吸引頂尖學子加入。 台科大資工所二年級學生張代杰表示，目前做的研究主題與半導體相關，對半導體領域的軟韌體研發也很有興趣，透過參加ASML創新體驗車活動，除能一窺業界的先進技術，也可與學長姐、主管的互動過程中，對公司文化和工作內容有更多了解。 極紫外光微影製程2023 Fractilia挑戰已讓現有客戶的機台對機台差異性提升5至20倍，同時讓SEM生產力增加30%以上，不但對於同世代與同型號的所有SEM機台可達成如此高的差異性管理效能，對於不同世代、甚至不同廠商生產的機台也一樣能辦到。 此外，也可以針對許多隨機性誤差測量值達成同等的效能突破，包括線邊粗糙度（LER）、線寬粗糙度（LWR）、局部線寬均勻度（LCDU）等。
實際上，EUV在1986年就已經被提出可以應用在半導體製程上，但因為過去一直無法突破一些技術門檻所以遲遲無法拿來作為工業用途，直到近期才由ASML首開先例，生產出可以拿來量產的EUV機台，這中間整整經歷了將近30年的時光。 這中間所需克服的技術門檻我們雖然先不談，但也可以想像得到有多麼困難，因此要買這麼一座機台自然也就所費不貲，到目前為止可能也就半導體三雄有資本扣扣可以導入EUV技術。 除了這些主要的製程以外，還經常採用一些輔助過程，比如進行大面積的均勻腐蝕來減小基板的厚度，或者去除邊緣不均勻的過程等等。 一般在生產半導體晶片或者其它元件時，一個基板需要多次重複微影。 三星晶圓代工(Samsung 極紫外光微影製程 Foundry)的EUV製程技術，目前於韓國華城工廠的S3生產線投入製造。 此外，三星亦將擴充EUV產能，於華城佈署全新的EUV生產線，預定將於2019年下半年完工，於明年正式啟用並投入量產。
極紫外光微影製程: EUV製程節點獲得重大進展 包括7奈米量產與6奈米客戶設計定案
EUV 量產的成功歸功於我們的共同努力，唯有如此，這個技術才有成功的今天。 每天一定會穿好無塵衣進入無塵室去看我的機器：瞭解它們的狀況，做出相應的決定。 但我知道：絕對不能只聽報告，然後在辦公室或會議室裡隔空指揮，特別是當機器的可靠性還很低時。 為了讓機器的利用率達到最高，我需要看了機器當時的狀況後，決定讓它接著曝實驗晶片，或是把它拉下來做機器本身的實驗。
