臺積電的EUV成功之路
2024-05-21 11:56:15 EETOP當臺積電于2019年開始在其N7+工藝（用于華為的海思）上使用EUV光刻技術制造芯片時，它擁有全球42%的EUV光刻機安裝量，即使ASML在2020年增加了EUV光刻機的出貨量，臺積電在EUV安裝中的份額實際上增加到了50%。展望 2024 年，臺積電的 EUV 光刻系統數量比 2019 年增長了 10 倍，盡管三星和英特爾正在增加自己的 EUV 數量，但臺積電現在占全球 EUV 安裝量的 56%。可以說，臺積電很早就決定在EUV上大力發展，因此他們今天仍然擁有EUV光刻機的最大份額。
值得注意的是，臺積電的EUV硅片產量增長了更大的倍數;臺積電現在生產的EUV晶圓數量是2019年的30倍。與僅增加 10 倍的光刻機相比，臺積電的產量增長了 30 倍，這突顯了臺積電如何能夠提高其 EUV 生產率、縮短維修時間和減少整體工具停機時間。顯然，這一切都是利用公司內部開發的創新完成的。
臺積電表示，自 2019 年以來，其 EUV 系統的晶圓/日產量已成功提高了兩倍。為此，該公司優化了EUV曝光劑量及其使用的光刻膠。此外，臺積電還大幅改進了EUV光罩的薄片，使EUV光罩的使用壽命延長了4倍（即延長了正常運行時間），使每個薄片的產量提高了4.5倍，缺陷率大幅降低了80倍（即提高了生產率并延長了正常運行時間）。出于顯而易見的原因，臺積電沒有透露它是如何如此顯著地改進其薄膜技術的，但也許隨著時間的推移，該公司的工程師將與學術界分享這一點。
超紫外光刻系統的耗電量也是出了名的大。因此，除了提高 EUV 工具的生產率外，該公司還通過未公開的 “創新節能技術”，成功地將其 EUV 光刻機的功耗降低了 24%。此外，臺積電還計劃在 2030 年前將每個 EUV 工具的單位晶圓能效提高 1.5 倍。
考慮到臺積電目前通過低數值孔徑EUV光刻技術實現的所有改進，臺積電對未來能夠繼續生產尖端芯片充滿信心也就不足為奇了。雖然競爭對手英特爾已經全力以赴地為其未來的 sub-18A 節點開發高數值孔徑 EUV，但臺積電正在尋求利用其高度優化和經過時間考驗的低數值孔徑 EUV 工具，避免如此快地進行重大技術過渡的潛在陷阱，同時也獲得了使用成熟工具的成本效益。
