台積電拚5奈米關鍵技術!影片直擊極紫外光EUV微影技術是怎麼運作的

2020.04.22 by
採訪中心
台積電拚5奈米關鍵技術!影片直擊極紫外光EUV微影技術是怎麼運作的
ASML
什麼是極紫外光(EUV)微影技術?關心台積電為何能連續多年業績創高,此關鍵技術絕對不能忽視,半導體設備巨頭ASML用視覺影像讓你知道EUV怎麼運作的。

台積電連續10年營收創高,率先全球採用極紫外光(EUV)微影技術推動7奈米技術前進是關鍵因素之一,而事實上,獨家EUV設備供應商ASML(艾司摩爾科技)客戶包括眾多半導體巨頭,包括三星、英特爾、中國半導體業者等。

在台積電法說會上,EUV是近年不斷提到的微影製程名稱,也是現今能在晶片上畫出最精密線路的光罩技術,究竟微影技術是什麼?在神秘的半導體無塵室如何進行?這家全球最大微影設備供應商ASML用影像視覺揭露微影技術的真實樣貌。

ASML的EUV設備內部運作
ASML是荷蘭半導體微影設備供應巨頭,台積電也是客戶之一。
ASML

ASML指出,在半導體製程中微影(Lithography)是驅使晶片效能更高、成本更低的關鍵技術。早期晶片可以容納數千個微米大小的電晶體(Transistor),目前最先進的晶片則是由數十億個電晶體組成的複雜網絡,其中最小的只有10奈米。

若想要想像10奈米有多小? ASML舉日常生活例子,答案是:在閱讀剛剛那一句話的時候,你的指甲就大約生長了10奈米。

不過儘管摩爾定律不斷被質疑走到盡頭、縮小電晶體變得越來越困難,但是在抵達物理極限之前,ASML認為現今還是有發展的空間。

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微影製程即是:用一台微影設備(Lithography),也稱作曝光機,也可以算是一種掃描儀器,將光透過光罩(Mask或Reticle),並利用ASML微影設備的光學系統將投影縮小並聚焦在感光矽晶圓上。

ASML的EUV微影設備
ASML

當光罩上的線路圖案(Patterns)轉印完後,機台會稍微移動晶圓,並將後續的線路圖案繼續轉印在同一片晶圓上。這個過程會一直重複直到晶圓佈滿線路圖案,便完成晶片的一層。要生產出完整的晶片,這個過程必須重複100次以上,將線路圖案疊加,形成積體電路(Integrated Circuit)。

線路圖案的尺寸大小取決於晶片各層,也就是說,晶片各層的曝光需要不同類型的微影設備。

ASML的EUV極紫外光機台專門曝光最複雜、精細的線路圖案,而DUV深紫外光微影設備就用來曝光「比較不這麼精密」的線路圖案。

責任編輯:蕭閔云

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