EUV被视为晶圆制造救世主 然技术瓶颈仍难克服

根据Semiconductor Engineering报导，EUV微影技术被视为晶圆制造产业的“救世主”，多家业者均希望靠该技术有效突破线宽瓶颈。不过专家表示，EUV技术发展进度不一，且目前仍有无法克服的限制，包括镜片的可替换性，以及成像品质的疑虑，虽不致于成为“致命”缺点，但仍替产业发展投下不少变数。

EUV其实是多项技术的统称，其中每个单项技术发展进度不一，需要克服的点也不一样。举例来说，用于反射EUV光束的镜片可能产生像差，进而出现严重的背景耀斑。同样的，如果镜片上有缺陷，或者复杂的制程当中出现任何一点杂质，都可能导致晶圆表片品质受到影响：除此之外，还有散粒杂讯，重叠误差等可能发生的问题，都可能导致产品良率不佳，甚至产线完全停摆。

而在现行的浸润式微影技术(immersion lithography)中，光罩跟扫描器是可以互相置换的，同一个光罩可以适用在不同扫描器上，但EUV技术则不然，有时换了一个光罩便会出现像差的问题。换句话说，同一个扫描器换了不同的光罩，有时会出问题，有时却不会，确切原因至今仍未知，更遑论解决之道，成为制作过程当中很令人头痛的变因。

不少业者人士从2016年陆陆续续发现这个问题。为了达成临界尺寸的一致性，有人提出采用光学接近修正(Optical Proximity Correction) 的方式，不过每一个光罩还是配一个特定的扫描器，任意置换可能还是会出状况。欧洲最大半导体企业，同时专门主攻EUV技术的ASML则推出新系统NXE:3400B，加入不少改良试图解决这个问题，目前已经出货了，但实际使用成效如何，目前还没有可信赖的数据可供参考。

另外一个问题就是散粒杂讯。这个问题由来已久，早在100年前德国物理学家Walter Schottky就已经提出。不过在EUV微影技术中，每道雷射会发出的光子数都不一定，产生的化学反应无法事先预测，转换而成的电子数量就更难以掌握，对制程跟品质会有重大影响。在以往制造过程中，你可能有3倍精准度，99.75%的精准度就很不错了；但如果要降至3纳米的标准，可能需要8倍精准度，任何一个节点或环节稍有误差，就会影响晶圆厂的产能。

当然就设计的观点看，理想状况可以把每个环节当中可能出现的问题、或残留的杂质给挑出来，但那需要多少时间？这也是半导体产业的重要关键，就算你可以制造完美无缺的晶圆，但为了达成这个目标，整座厂究竟有多少时间是全力生产？还是在花时间纠错？当然，随着工具和运算能力的进步，这些问题不是没有机会克服，但在EUV被讨论的沸沸扬扬之际，它的可行性跟实际应用价值，也需要更理性冷静评估。