研發新技術不手軟　半導體廠全力搶攻先進製程

為因應IDM擴大委外釋單的趨勢，晶圓廠積極增建新廠，並且瞄準高階製程應用進行擴產。古榮豐攝

隨著半導體產業走向40奈米以下先進製程，產業上下游皆競相投入先進製程研發，包括台積電、聯電、全球晶圓(Global Foundries)皆大手筆添購設備，更加速跨入20奈米級、10奈米級的製程研發，半導體設備業者包括艾斯摩爾(ASML)與科磊(KLA-Tencor)等亦積極研發新設備。

晶圓代工廠2010年底將開始量產28奈米製程，先進製程已成為前幾大晶圓代工業者主要的競逐戰場。以台積電來說，目前20奈米製程採用浸潤式微影技術以及雙重曝光(double-patterning)技術。至於在20奈米級以下，台積電則是深紫外光(EUV)與無光罩的電子束(e-beam)技術同步並進，日前已採用Mappers的多重電子束技術成功試產出20奈米DRAM晶片。

至於全球晶圓在9月的全球技術論壇中則受度發表20奈米技術藍圖，預計 22/20奈米將會於2012年下半進行試產，並於2013年正式進入量產。在次世代微影技術方面，相較於台積電在深紫外光(EUV)與多重電子束兩路並進，全球晶圓壓寶EUV陣營，預計首台EUV機台將於2012年下半進廠，並於2014~2015年間量產。

設備業者分析，除晶圓代工外，DRAM廠歷經過去1年的慘淡經營後，也積極轉換至高階製程，希望能提高產品單價，以技術取得市場優勢。同時，為因應未來對40奈米以下製程需求，以及IDM擴大委外釋單的趨勢，晶圓廠亦積極增建新廠，並且瞄準高階製程應用進行擴增。

設備業者指出，拿40奈米製程與90奈米相較，90奈米製程步驟約550道，40奈米則需要約1,000道工序；在光罩方面，90奈米需要31道工序，40奈米則需要50道；在新材料方面，90奈米約15種，40奈米則超過45種，顯示40奈米製程困難度大幅提升。

在此之下，其實也讓設備需求越走越窄，畢竟有能力供應高精密度的先進儀器廠商並不多，尤其在未來走向22奈米以下製程，需要如深紫外光(EUV)或無光罩電子束等技術之下，能供應的廠商屈指可數，也將使未來半導體設備市場生態出現轉變。

微影設備大廠艾斯摩爾(ASML)的浸潤式微影機台銷售暢旺，公司亦指出，最新的NXT 1950i設備已出貨近20套，全球超過50萬片晶圓，皆透過該設備進行曝光。為推進20奈米以下先進製程，ASML也已接獲6套超紫外光(EUV)系統，將陸續出貨。

ASML指出，隨著記憶體業者推進先進製程，二線DRAM廠開始轉換至40奈米，一線DRAM廠則準備發展30奈米技術，NAND Flash廠則開始發展sub-30奈米生產技術。

量測設備儀器廠科磊(KLA-Tencor)指出，隨著40奈米以下先進製程對於良率提升需求，科磊已陸續推出系列產品，並已跨入20奈米、10奈米級等先進製程，如針對20奈米級節點以下微影覆蓋控制需求，也推出Archer 300CLM疊對(overlay)量測系統，預期2010年將有22樣新產品問世，帶動業績成長。