AI 摘要
- ASML 與蔡司發表數值孔徑達 0.75 的下一代極紫外光微影技術。
- 新技術光刻解像度達 5nm 且可沿用現行 13.5nm 光源架構。
- 該方案預計需 10 年成熟且目前尚未進入正式量產決策階段。
荷蘭半導體設備巨頭 ASML 與光學合作夥伴 Carl Zeiss 於微影領域權威期刊發表最新研究論文，正式公開下一代極紫外光微影方案 ASML Hyper NA EUV。該技術旨在將晶片電路的最小印製尺寸進一步縮小至約 5nm，相較於現行 High NA 設備的解像度縮減超過三分之一，為未來先進製程開拓物理微縮路徑。目前 ASML 已展開先期研發，但尚未承諾正式量產排程，研究人員評估技術全面成熟約需 10 年時間。
光學規格突破：數值孔徑提升至 0.75 並沿用現行光源
根據發表於《Journal of Micro/Nanopatterning, Materials and Metrology》題為《Hyper-NA: a system with a numerical aperture of at least 0.75》的研究內容，新一代技術將光學系統的數值孔徑（Numerical Aperture, NA）由現行 High NA 的 0.55 推進至至少 0.75。數值孔徑代表光學系統聚焦與收集光線的核心能力，數值愈高，光刻機便能在晶圓上描繪更精密的電路圖案。
在工程實現方面，該方案的最大優勢在於能沿用現有波長 13.5nm 的極紫外光（EUV）光源，毋須從零重構整套高功率發光架構。蔡司目前已具備生產符合極高精度反射鏡之製造能力；設備實體體積預估僅比現有體積堪比雙層巴士的 High NA 設備略為增加。開發團隊期望藉由最大限度繼承現有光罩、光源與製造基礎設施，縮短研發時程，不過更高數值孔徑所伴隨的光罩成像畸變與偏振效應，仍是待克服的工程難題。
5nm 光刻解像度不等於晶片製程節點
針對技術指標，官方規格明確指出光刻解像度與晶圓代工廠宣傳的製程節點存在本質差異。現行 High NA 設備的光刻解像度為 8nm，主要支援 2nm 及更先進邏輯製程；本次提出的方案則將光刻極限推進至約 5nm 微細圖案尺寸。透過提高微細電路圖案密度，晶片業者得以在單一晶片面積內容納更多電晶體，藉此突破運算效能並最佳化功耗表現。
High NA EUV 與 Hyper NA EUV 規格對比
| 規格項目 | High NA EUV | Hyper NA EUV |
|---|---|---|
| 數值孔徑（NA） | 0.55 | 至少 0.75 |
| 光刻解像度 | 8nm | 約 5nm |
| 光學光源波長 | 13.5nm EUV | 13.5nm EUV（沿用） |
| 反射鏡製造商 | Carl Zeiss | Carl Zeiss |
| 商業化進度 | 晶圓廠已陸續導入量產 | 研發階段（預估約 10 年成熟） |
產業導入進程與未來展望
目前半導體產業重心仍聚焦於上一代 High NA 技術的全面落地。Intel 已率先在先進生產線導入 High NA 設備，並於 9 月宣布累計處理晶圓量已突破 100 萬片；Samsung 與 SK Hynix 預計於 2028 年正式投入量產，TSMC 則規劃於 2030 年開始導入商業化生產。
由於 ASML 尚未正式拍板商業化投產決策，目前並未公布報價、接單狀況或出貨時間表，10 年的時間窗口僅代表技術研發成熟的預估週期。研究人員亦指出，若未來半導體微縮需超越數值孔徑 0.75 的極限，業界或需探索更短波長的光源，如自由電子雷射或 X 光光刻技術，惟目前此類方案仍停留在學術研究階段。
Reference Link : unwire.hk
