從喊「還用不到」到排進量產 台積啟用新曝光機,台廠誰受惠?

科技風雲|文●劉燿瑜|商業周刊2027期

High NA EUV曝光機要價4億美元,比傳統設備貴上近1倍,若對照台積目前宣布導入時程與製程發展藍圖,應用於1奈米以下製程,才更符合效益。(來源●艾司摩爾提供)

一台要價四億美元(約合新台幣一百二十七億元)、台積電曾公開說「還用不到」的High NA EUV(高數值孔徑極紫外光曝光機),如今為何大逆轉?

九月七日,台積電與艾司摩爾(ASML)聯袂宣布,台積電最快自二○三○年起,將導入High NA曝光機,並將該設備用於微影的光罩尺寸,從現行的六吋升級到十二吋,台積電將在二○三一年前建好試產線,二○三三年前落實在先進製程的量產。

曝光機的作用,類似影印機,EUV就是透過極紫外光這種波長極短的光,將光罩(類似底片)上奈米級的電路圖,曝印到晶圓片上。

魏哲家曾鬆口已購
化解產能致命傷才用

全球第一個採購該設備的業者,是英特爾。二四年,英特爾向艾司摩爾採購High NA曝光機,後續用於該公司最新、對焦台積電二奈米的18A製程。

但其實,台積電並非沒有採購High NA曝光機。今年六月股東會,董事長魏哲家鬆口承認,有採購High NA曝光機,只是還沒有投入產線。而近期業界從全球僅賣出十台的數字中推估,其中兩台應在台積電手上。

買了卻不投入生產,台積電給的原因一直很直白:成本貴到划不來。

因此,不管是目前正緊鑼密鼓生產的二奈米製成,還是預計今年下半年量產的A16製程,都是用傳統的Low NA曝光機。

Low NA跟High NA的差別,在於NA(數值孔徑)的大小。

NA就像鏡頭的開口,開口越大,能收進來的光線角度越廣,成像自然越銳利;High NA的曝光機,能將原本的NA數值從○·三三拉高到○·五五。

面對High NA的種種好處,台積電卻遲遲不點頭,是因為這背後,藏著一項致命傷。

一位與台積電來往密切的設備商指出,為了拉高解析度,High NA的光學設計讓單次曝光的面積,相較Low NA直接縮掉一半,雖然解析度變高,但因為曝光面積縮小,「等於換了新機台,仍然要曝光兩次。」

後來,艾司摩爾與台積電將解方,放在曝光機使用的六吋光罩上。簡單說,若光罩尺寸升級一倍、變成十二吋,剛好補回原本縮減的曝光面積,原本需要拼兩次的圖形,變成一次就能曝光完成。

當曝光程序縮短,每台High NA曝光機的產出增加,成本也才划算。就像一間麵攤,買了一口萬元鐵鍋,一天只能炒一百碗麵,若想做一千碗的生意,就得買十口一樣的鍋;但如果讓這口鍋能炒更多麵,可能五口就夠。

曝光機的光罩尺寸改變,牽動的,是一連串的設備更新。從光罩基板、沉積、蝕刻,到缺陷檢測,整條光罩供應鏈,相關設備、材料都必須重新開發驗證,新一輪的投資,將就此開啟。

只是,第一波恐怕輪不到台廠。「新機台通常由原廠主導開發計畫,台廠能切入的空間有限,」一名半導體材料商高管說。

有分析師也認為,新設備開發主導權通常在艾司摩爾原廠手上,就算是其餘EUV光罩檢測市場,大多也是日商Lasertec、美商科磊的地盤,台廠發揮空間有限。

不過,這扇門不會永遠只開給原廠。後續待設備成熟、進入量產後,晶圓代工廠勢必會在機台耗材、堆疊製程等環節做出客製化調整,「各家都可能帶著自己原有的供應鏈下去做。」一名券商分析師指出。

整條供應鏈的更新,不可能單靠艾司摩爾完成,台積電在EUV曝光機原本的本土供應商,有多少能持續跟上,會是後續觀察重點。

眼下呼聲最高的台廠是家登,其High NA光罩盒已經通過艾司摩爾認證。只是,分析師提醒,High NA曝光機最快二○三○年才會放上台積電產線,六吋走到十二吋光罩的新商機確實存在,只是這局,最快還要四、五年後才揭曉。



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