SemiWiki報道，2022 SPIE高端微影曝光大會，極紫外光微影設備（EUV）大廠艾司摩爾（ASML）介紹EUV最新進展，外界可了解EUV發展過程及未來發展計劃，將對半導體先進位程發展有關鍵影響力。
ASML介紹，目前孔徑數0.33 EUV是半導體先進位程主力，先進邏輯和DRAM都使用0.33 EUV系統生產。以典型5納米製程為例，2021年邏輯晶元應用到10層以上EUV光罩，2023年3納米製程量產就會用到20層EUV光罩，DRAM目前EUV光罩數約5層，不久後DRAM約使用8層EUV光罩。部分曝光需多重圖像化，每個晶元光罩使用數可能達10層。
邏輯晶元與DRAM逐漸廣泛換用EUV設備，截至第一季ASML出貨136個EUV系統，為約7,000萬片晶元曝光微影。隨著半導體製程越來越需要EUV設備，讓EUV推陳出新，可靠度也提升。ASML表示，NXE:3400C可靠度低於90%，新一代NXE:3600D能達93%，接近深紫外光曝光（DUV）微影設備95%可靠度。NXE:3600D每小時可生產160片晶元，速度為30mJ/cm²，比NXE:3400C高18%。正在開發的NXE:3800E初期能達30mJ/cm²，約每小時195片晶元產能，最後會提升到每小時220片晶元。
可看出ASML孔徑數0.33 EUV微影曝光設備領域，正在努力改進產能與產品功耗，到2025年推出約每小時產能220片的NXE:4000F。ASML也持續生產EUV產能，預計增加10%~20%產能，2025年交貨首部NXE:4000F曝光微影設備。
ASML努力增產孔徑數0.33 EUV時，也同時開發下一代孔徑數0.55 High-NA EUV曝光微影設備。資料指出孔徑數0.33 High-NA EUV從2010年原型機問世到2019年量產機出貨大約用了10年時間。所以，如果相關報道屬實，那就代表著孔徑數0.55的High-NA EUV設備從2023原型機問世到2026年量產機出貨已縮短不少時間，只要三年就能交貨給客戶。英特爾表示2025年使用孔徑數0.55的High-NA EUV設備，台積電也宣布2026年使用孔徑數0.55 High-NA EUV設備。
0.55 High-NA EUV光學組件要比0.33 EUV大得多，需獨特設計法。0.55 High-NA EUV有變形鏡頭系統，一個方向有與0.33 EUV相同的4倍縮小率，正交方向有8倍縮小率。由於reticle尺寸和8倍縮小率，曝光微影區域尺寸掃描方向可減半至16.5納米。
為了更快推動0.55 High-NA EUV使用，ASML和許多研究機構企業攜手，Imec 就是重要合作夥伴。Imec首席執行官Luc Van den hove表示，Imec 與ASML合作開發High-NA EUV技術，ASML也發展0.55 High-NA EUV首部EXE:5000系統原型機。EXE:5000系統與現有EUV系統相比，能減少曝光顯影次數，完成2納米以下邏輯晶元的關鍵特徵圖像化。
為了創建0.55 High-NA EUV設備生態系統，Imec 持續提升0.33 EUV微影技術投解析度，預測光阻劑塗層薄化後成像表現，完成微縮線寬、導線間距及接點精密圖案轉移等。Imec 也持續攜手材料供應商，一同展示新興光阻劑與塗底材料的測試結果，以期High-NA EUV製程有優異的成像品質。
Imec 還提出新製程專用顯影與蝕刻解決方案，以減少微影圖像缺陷與隨機損壞率。從描述可看到，0.55 High-NA EUV需更新的不只對應曝光系統，還需光罩、光阻劑疊層和圖案轉移技術等方面同時進行，才能讓新設備成功量產。使用0.55 High-NA EUV需升級的不但EUV系統本身，還需光罩、光阻劑和圖案轉移技術等齊頭並進，才能讓新設備應用成為可能。
0.55 High-NA EUV還在發展接段，英特爾Mark Phillips已提到0.7 EUV是否成為0.55 EUV繼任者的可能性。雖然ASML排除0.55 High-NA EUV後開發任何新產品，因ASML必須大量投資EUV開發，但Mark Phillips指出，ASML還沒完全排除0.7或更大孔徑數EUV系統開發的可能，也還在評估研究階段。
總結0.55 EUV是現在半導體先進位程的主要系統，其他系統也在提升可靠度與產能。至於0.55 High-NA EUV，ASML還在研發，2025年量產，有更高解析度，幫助半導體先進位程簡化程序以降低生產成本。更高孔徑數EUV目前還在研究，10年後才有機會在產線看到。
（首圖來源：ASML）
