AI趨勢下，High NA EUV曝光的光罩層數為何預期增加？

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AI 趨勢驅動 High NA EUV 曝光光罩層數增加，以應對日益複雜的晶片設計

人工智慧（AI）應用推動著對更強大運算能力的龐大需求，這直接轉化為晶片設計的複雜化，進而預期增加 High NA EUV 曝光的光罩層數。現有 EUV 技術已能透過更短的波長（13.5 奈米）實現更精細的線寬，但隨著電晶體結構的微縮與複雜化，單一晶片所需的曝光層數也隨之攀升。High NA EUV 技術透過採用更大的數值孔徑（NA），能進一步縮小光學解析度極限，但即便如此，為了在更小的面積內整合更多功能，並因應更複雜的電路佈局，仍需要更多的曝光步驟來精確定義每一個微小的電晶體結構與互連線。台積電預計自 2030 年起導入 High NA EUV 技術，並計劃於 2033 年導入 12 吋光罩的 High NA 微影系統，這顯示了業界對於未來晶片複雜度將持續提升的預期。
High NA EUV 技術原理與現有 EUV 的差異

High NA EUV 技術的關鍵進展在於其光學系統的設計。傳統 EUV 微影系統使用的 NA 值約為 0.33，而 High NA EUV 則將 NA 值提升至 0.55。NA 值代表了鏡頭匯聚光線的能力，更高的 NA 值意味著系統能夠捕捉到更多角度的光線，從而實現更高的解析度，能夠蝕刻出更細小的圖案。此外，High NA EUV 技術將從現行的 6 吋光罩轉移至更大的 12 吋光罩。這不僅能直接提升設備的生產力，減少單片晶圓的曝光時間，更重要的是，它消除了現有 EUV 技術中，當圖案複雜到需要兩張 6 吋光罩拼接才能完成時，可能產生的對準誤差與良率問題。12 吋光罩的應用，旨在為更先進、更複雜的晶片世代提供更穩定、更具成本效益的生產解決方案。
12 吋光罩相較 6 吋光罩的技術優勢

從技術層面來看，12 吋光罩相較於 6 吋光罩，其最顯著的優勢在於能夠承載更大的曝光面積，這意味著在相同的曝光時間內，可以一次性蝕刻更多數量、更複雜的晶片圖案。這不僅直接提高了晶圓廠的生產力，也降低了單顆晶片的製造成本。更深遠的影響在於，12 吋光罩能更有效地支援 High NA EUV 技術的潛力，例如，它能夠容納更複雜的光罩設計，並減少因拼接而引入的潛在缺陷。這對於 AI 晶片這類需要高度整合、極致性能的產品至關重要，因為它們的設計往往包含極其複雜的電晶體架構與互連網絡，需要更精準、更有效率的微影製程來實現。艾司摩爾與台積電共同推動 12 吋光罩的升級，並計劃建立試產線，正是為了確保未來先進製程能夠順利轉移到更大尺寸的光罩上，以應對不斷演進的晶片設計需求。

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