晶圓制造產(chǎn)業(yè)進(jìn)入7納米制程之后,目前全世界僅剩臺(tái)積電與三星,再加上號(hào)稱自家10納米制程優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手7納米制程的英特爾等,有繼續(xù)開(kāi)發(fā)能力之外,其他競(jìng)爭(zhēng)者因須耗費(fèi)大量金錢(qián)與人力物力的情況下,都已宣布放棄。
就在7納米制程節(jié)點(diǎn)以下先進(jìn)制程的領(lǐng)域,必不可少的關(guān)鍵就是極紫外線微影(EUV)設(shè)備導(dǎo)入。除了三星用在首代7納米LPP制程,臺(tái)積電也自2019年開(kāi)始,將EUV導(dǎo)入加強(qiáng)版7納米+制程。
所謂的極紫外線微影設(shè)備EUV,就是Extreme Ultraviolet簡(jiǎn)稱,使用通稱極紫外線之極短波(13.5nm)光線的微影技術(shù),能加工至既有ArF準(zhǔn)分子雷射光微影技術(shù)不易達(dá)到之20nm以下的精密尺寸。不但能降低晶圓制造時(shí)光罩使用數(shù)量,以降低生產(chǎn)成本,并提高生產(chǎn)良率,也因能加工過(guò)去ArF準(zhǔn)分子雷射光微影技術(shù)不易達(dá)到的20nm以下之精密尺寸,更有助半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)摩爾定律(Moore’s law)再往下延伸,讓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展持續(xù)精進(jìn)。
因EUV設(shè)備扮演如此關(guān)鍵性的角色,使全球晶圓生產(chǎn)企業(yè)都希望獲得此設(shè)備。2012年,全球三大頂尖晶圓制造廠商英特爾、臺(tái)積電、三星等加入全球EUV市場(chǎng)占有率90%以上的ASML“客戶聯(lián)合投資專案”(Customer Co-Investment Program),分別取得ASML 15%、5%及3%股權(quán),保證取得EUV優(yōu)先供貨。
聽(tīng)了這么多有關(guān)EUV設(shè)備的敘述之后,或許大家都懂了這是什么樣的設(shè)備,但卻很難想像,EUV不過(guò)就是一臺(tái)微影設(shè)備,究竟體積會(huì)有多大?日前ASML就表示,目前最大年產(chǎn)量?jī)H30臺(tái)的EUV設(shè)備,每臺(tái)重量高達(dá)180公噸,每次運(yùn)輸要用3架次貨機(jī)才能運(yùn)完。
ASML表示,目前半導(dǎo)體先進(jìn)制程不可或缺的EUV設(shè)備,每臺(tái)有超過(guò)10萬(wàn)個(gè)零件,加上3千條電線、4萬(wàn)個(gè)螺栓及2公里長(zhǎng)的軟管等零組件,最大重量達(dá)180公噸,每次運(yùn)輸必要?jiǎng)佑?0個(gè)貨柜、20輛卡車(chē),并3架次貨機(jī)才能運(yùn)完,且每部造價(jià)超過(guò)1億美元。在這么龐大的數(shù)字下,可以想見(jiàn)ASML為什么一年最高產(chǎn)量只有30部EUV了。