台積電對外態度一向謹慎,先前多次被問到 High-NA EUV(高數值孔徑極紫外光微影)技術時,回應都是「還用不到」。但這個立場如今出現轉折:台積電已正式啟用新一代曝光機,並與荷蘭設備大廠 ASML 攜手,將 High-NA EUV 正式排入量產時程規劃,牽動的不只是台積電自身的製程藍圖,也牽動整條台灣半導體設備與材料供應鏈的下一波商機。
從「還用不到」到正式啟用
High-NA EUV 是 ASML 最新一代微影設備,透過將數值孔徑從現行 0.33 提升到 0.55,讓曝光解析度大幅提升,是把電晶體持續微縮到 2 奈米以下所需的關鍵工具。早在 2024 年,英特爾就搶先下單,成為全球第一家採購 High-NA EUV 設備的晶圓代工廠,一度被視為在先進製程設備布局上超前台積電。
台積電董事長魏哲家今年 6 月曾證實,公司已經採購兩台 High-NA EUV 設備,但當時尚未真正投入產線運作,外界解讀這是「先買、暫不用」的保守策略。如今情勢轉變:台積電已將設備正式啟用,並與 ASML 在 9 月共同宣布,預計自 2030 年起在先進製程量產中導入這項技術。
光罩尺寸放大到 12 吋,是關鍵解方
High-NA EUV 推進的最大技術瓶頸,在於曝光範圍縮小,過去必須靠兩次成像(double patterning)才能完成單一曝光區域,這會拉高製程複雜度與成本。台積電與 ASML 這次合作的重點之一,就是要把微影系統使用的光罩尺寸,從現行的 6 吋升級到 12 吋大尺寸光罩,藉此補償曝光範圍縮小的問題,讓 High-NA EUV 有機會真正做到具成本效益的量產。
雙方規劃的時間表相當長:目標是在 2031 年前建立 12 吋光罩的試產線,並在 2033 年前讓整套微影系統全面就緒,能夠支援先進製程的正式量產。對照台積電先前的量產目標——預計 2030 年起導入 High-NA EUV——可以看出,光罩升級與設備導入是同步推進、環環相扣的兩條技術路線。
每台 High-NA EUV 設備的售價高達 4 億美元(約新台幣 127 億元),是目前半導體產業中最昂貴的單一生產設備之一,也讓具備能力承接周邊設備與耗材訂單的供應商,成為市場關注焦點。
台灣供應鏈的卡位機會
在光罩相關供應鏈中,台灣的家登精密已取得 ASML 認證,具備供應光罩盒(reticle pod)的資格,是這波技術轉換中少數已經卡位成功的台灣廠商。由於光罩尺寸放大牽動的不只是光罩本身,還包括光罩盒、載具、量測設備等周邊系統,對相關供應商而言,等於是提前跟著設備世代交替,卡進新一輪的資本支出循環。
目前 High-NA EUV 生態系中的檢測與量測環節,仍以日本 Lasertec、美國 KLA 等廠商為主導地位,台灣廠商多半扮演周邊供應的角色。不過隨著台積電、英特爾等主要客戶陸續投片驗證,加上 ASML 不斷擴大 High-NA EUV 產能——根據 ASML 今年稍早公布的數據,累計曝光晶圓數已突破 135 萬片,全球已有 10 台系統投入運作,設備可用率提升到 84%——這個新設備世代的採用速度,可能會比外界原先預期得更快。
對台灣半導體設備與材料廠商來說,這既是一次技術門檻的考驗,也是提早卡位下一輪先進製程資本支出循環的機會。隨著 2 奈米以下製程的競賽持續升溫,誰能率先跟上 High-NA EUV 的腳步,很可能就是下一階段先進製程供應鏈排名重新洗牌的關鍵變數。
資料來源:科技新報