東京威力科創投注EUV微影技術 解決產量與環境衝擊

2022年隨著全球通膨與地緣政治的多重影響，在PC與消費性電子的需求逐步緊縮之際，讓火紅的半導體晶片的需求也現疲態，但是對於高階的應用諸如雲端伺服器等高效能運算(HPC)、5G與6G行動通訊等應用，藉由先進半導體製程技術的加持，仍然高速向前疾行。

Tokyo Electron(TEL)台灣子公司 - 東京威力科創股份有限公司資深副總裁Peter Karl Loewenhardt接受DIGITIMES的專訪，他從半導體先進製程的推展，探討高階製程的客戶需求，剖析產業界向3D電晶體結構的新技術趨勢，無論在Gate-All-Around (GAA)或是Nanosheet FET技術下，新的晶片正朝向3與2奈米的製程節點飛速前進。

可製造性與成本是極紫外光微影技術發展的核心

極紫外光微影技術(EUV)已經堂堂進入主流的先進半導體製程，變成主流的前瞻性技術，事實上，全球先進製程晶圓廠從七奈米製程節點就開始使用EUV微影技術，當今的三奈米製程節點正逐步進入量產之際，使用多個EUV層的製程與較少的光罩來做出更細微尺寸圖形的能力，備受矚目，再者，TEL憑藉在塗佈／顯影(Coater/Developer)機台設備的支援，伴隨著imec開發與安裝的高孔徑數EUV工具的合作，高孔徑數(High-NA)技術也已經開始入列。

產業界的良性競爭是技術向前不斷演進之所繫，TEL最近開發了「ESPERT」(Enhanced Sensitivity Developer Technology) 的CLEAN TRACK光阻塗佈與顯影機製程機台就是很好的註解，其能夠提供強化敏感度的顯影技術，並開發出不同的製程步驟，讓諸如顯影劑的敏感度、解析度、線寬邊緣粗糙度等關鍵製程參數，能夠提供較寬廣的製程彈性，以因應未來面對使用更多EUV層，以及解決如圖形化崩塌(Pattern Collapse)的重要問題時，能夠從容應對，這些先進機台設計專為解決這些新議題而來，這也成就產業界所重視的可製造性的要求，TEL的客戶需要一個緊密的流程，不只是解決技術上的難題，同時還多方兼顧高效率製造量能，並大量節省製程時間與成本，Loewenhardt指出，「TEL傾全力投注多個領域的技術，正是希望為半導體產業做出重要的貢獻。」

EUV圖形複製化(EUV Patterning)挑戰正接踵而至，舉例而言，舉凡光阻劑應用開發與前置處理的準備，以及曝光後的顯影等細部的技術考量，都是特別具有挑戰性的難題，需要小心與精密的處理技術，這關係著EUV微影技術能否在嚴苛控制與多道複雜製程程序下，獲得突破，在此同時，前後相關的上游與下游的製程，舉凡垂直蝕刻、薄膜沉積(Deposition)、濕製程化學清洗等製程都是重要的關鍵，特別值得一提的，對於光阻劑敏感度的微調、解析度與線寬邊緣粗糙度等權衡的策略，其重要性與日俱增。

而新興的金屬層氧化光阻(MOR)的創新開發，搭配各種參數如EUV層的劑量與其他關鍵參數的調校，都關係著未來EUV圖形化技術的改善，TEL在EUV圖形化製程站在非常好的市場定位，涵蓋了薄膜沉積、塗佈／顯影機、蝕刻與濕製程清潔等製程機台，而且持續在技術與可量產性的議題上不斷的精益求精。

再者，先進封裝製程的進展也不遑多讓，其重要性已經無庸置疑，3奈米製程的晶片可以與其他不同節點的晶片包在一起，持續讓晶片的未來發展充滿驚奇，異質性整合技術將各種不同晶片用3D堆疊的方式，更有效率的提升晶片密度並且同時降低成本，這個做法讓未來的晶片發展更有經濟效益，而且持續為半導體產業打造下一個世代的榮景。

持續強化ESG投資 讓公司的價值迅速顯現

當先進製程的EUV微影技術快速提升之際，晶圓廠消耗大量的水、電與化學品，大量光阻劑、特殊化學品用來解決各式各樣製程上的隨機性不良的難題，並改善良率時，身為主要的製程機台與技術供應商，TEL持續改善機台效能，同時也降低對我們生活周遭環境的衝擊，這是TEL之所以可以出類拔萃持續滿足客戶需求的核心能力。

目前的進展中，TEL重要的一項ESG目標就是聚焦於提升EUV微影製程的效率與其大量生產的能力，有幾個特別重要的焦點，就是與有機性光阻劑材料供應商合作研發，藉此可以有效地降低EUV微影曝光能量，這些改善可以縮短EUV所需的製程曝光時間，從而極大化EUV機台的最大產能輸出。

EUV曝光機台是非常昂貴的，一旦改善了輸出效能等同於提升客戶的重要產值，TEL透過高超的技術能力以提升EUV機台的產出，諸如ESPERT的機台與製程技術讓EUV製程相關的成本獲得大量的節省，同時兼顧降低碳足跡的優點。

展望EUV微影製程將持續在未來的製程節點上扮演關鍵要角，更多的技術挑戰亟待克服，無論是製程程序的最佳化伴隨光阻劑塗布在晶圓表面與一連串的預處理步驟，還有諸多的曝光後製程的改善，以提升良率而量身訂做的製程步驟裡，透過供應鏈夥伴的合作，TEL將持續降低化學品的使用量與用電的效率，為環保與人類生活盡最大的努力。

對於永續發展的進程，除了達成2030的中期目標之外，TEL更進一步訂定2050零碳排的目標，並在執行SDG目標上持續領先群倫，讓技術與環境效能能夠兼顧且相得益彰，若想進一步了解TEL在技術面上的發展近況，在2022 SEMICON TAIWAN的研討會議程中有Loewenhardt針對EUV為微影圖形化技術的演講，希望舊雨新知前往共襄盛舉，邀請您到Semicon Taiwan 2022線上報名參加。