在9月份召開的“SEMICON Taiwan 2014”展覽會上，ASML公司的***地區銷售經理鄭國偉透露，第3代極紫外光（EUV）設備已出貨6臺。鄭國偉同時指出，ASML的EUV設備近期取得驚人突破，已有2家客戶在以它進行晶圓處理時，測試結果達到每天可曝光超過600片晶圓。

　　業界消息也印證了鄭國偉的講話：ASML與半導體制造廠共同研發，繼7月底英特爾成功利用EUV微影技術，在24小時內完成曝光逾600片晶圓之后，臺積電也成功在一天內完成600片晶圓曝光。這個消息在印證鄭國偉的講話的同時，也預示了全球兩家頂級大廠未來采用EUV光刻技術，在10nm 的量產關鍵技術選項中幾乎同步，或者說臺積電在10nm時順利趕上業界龍頭英特爾。

　　10nm制程的“十字路口”

　　困局是由于光源的功率不足等原因，導致EUV設備一再被推遲，讓業界幾乎喪失信心。

　　眾所周知，一直以來半導體業界奉行的寶典是每兩年跨上一個工藝臺階，即所謂的0.7×制程理論。打個比方，如果說2011年半導體業界跨上了22nm工藝臺階，那么2013年就是22×0.7=14nm。為什么半導體產業界會義無反顧地去遵循這一規律呢？道理十分清楚，尺寸縮小，在同樣的芯片面積上晶體管的密度增加一倍，就相當于每個晶體管成本下降50%。

　　但是，半導體業的前進之路到了28nm之后，就發生了變化。當工藝制程進入22nm/20nm時，成本相比28nm不僅沒有下降，反而升高。原因是當工藝尺寸縮小到22nm/20nm時，傳統的193nm光刻，包括使用浸液式、OPC等技術已經無能為力，必須采用輔助的兩次圖形曝光技術（Double patterning，縮寫為DP）。從原理上講，DP技術易于理解，甚至可以曝光3次、4次。但是這必將帶來兩大問題：一個是光刻加掩模的成本迅速上升，另一個是工藝的循環周期延長。所以業界心知肚明，在下一代光刻技術EUV尚未成熟之前，采用DP技術是不得已而為之的。

　　所以全球半導體業界在向14nm制程邁進時，一方面采用DP技術，另一方面為了減少漏電流與功耗，采用新的FinFET結構（注：英特爾在22nm制程時首先采用FinFET工藝）。

　　至于未來向10nm挺進時，業界一直有爭論，一種方案是采用FinFET結構，但是工藝制程上采用DP技術已經不行了，可能必須采用3次或者4次圖形曝光技術，另一種方案是等待EUV設備的降臨。盡管EUV光刻工藝，從理論上由于曝光波長才13.4nm，在10nm時可以不必采用DP，從而節省成本（注：到了7nm時，即使是EUV也需要采用DP技術）。但是采用EUV相應也會帶來產業鏈的轉變，同樣非同小可。

　　之前的困局是由于光源的功率不足等原因，導致EUV設備一再被推遲，讓業界幾乎喪失信心，都認為在10nm時插入EUV光刻工藝毫無希望，可能要等到7nm。

　　所以業界把進入10nm工藝制程看做是“站在十字路口”，盡管從技術層面上采用多次DP也能通過，然而從經濟角度上講不一定誰都能夠接受。

　　EUV光刻技術突破意義重大

　　EUV光刻的導入，將使半導體業界對于10nm工藝制程不再猶豫。

　　如今，EUV光刻設備取得驚人突破，如果2016年EUV真的能夠進入量產，那將對全球半導體業產生巨大影響。

　　首先，表明摩爾定律將能持續向10nm及以下制程順利推進。EUV光刻的導入，將使半導體業界對于10nm工藝制程不再猶豫，肯定會采用 EUV與193nm浸液式光刻的混合模式，即尺寸更細的采用EUV光刻，有的仍可以采用193nm。另一方面可能讓摩爾定律持續向10nm及以下制程推進，由此半導體產業可能進入一輪新的增長周期。

　　其次，18英寸硅片進程加速。理論上，硅片直徑增大是產業增長的另一項重要推動力。觀察半導體業硅片尺寸發展進程，SEMI于2006年公布的一項數據顯示，1986年進入4英寸，1992年6英寸，1997年8英寸，2005年為12英寸。目前，產業界討論向18英寸硅片過渡已經持繼一段時間了，但是由于半導體設備廠擔心研發投資過大，而客戶數量稀少等因素，積極性一直不高，再加上摩爾定律接近極限等原因，在18英寸硅片的發展進程中一直伴有爭論，焦點集中在投資回報與什么時間開始過渡上。EUV光刻設備的成功將使工藝制程可能繼續還有三個臺階可走，即10nm、7nm及5nm。由此也可使得半導體設備廠減少疑慮，芯片制造廠增加信心，從而加速產業界向18英寸硅片過渡的進程。

　　最后，英特爾、三星與臺積電加高通的三足鼎立態勢確立。英特爾、三星及臺積電加高通的三足鼎立態勢現在已經基本確立，業界關切的是處理器、存儲器及代工加設計三者之間的比例分配變化。現在的趨勢是三星與英特爾己經跨入代工，未來的增長依賴于物聯網、可穿戴產品等市場的興起，工藝結構方面依賴于2.5D、3D等封裝與新的材料，如ⅢⅤ族、鍺、碳納米管、碳納米線等的應用。

　　不管如何，全球半導體由少數幾家大廠壟斷的態勢不會再改變。

　　業界正拭目以待

　　與EUV光刻相關的掩模及光刻膠等配套材料的問題也不少，所以業界正拭目以待。

　　2016年EUV光刻真的被半導體業采用是一個大的突破，它對于產業的影響非同小可。首先是工藝尺寸縮小的步伐繼續挺進，表示未來半導體工藝路線圖的進一步落實，并可預期產業會進入新一輪的增長期。對于半導體設備業更是一個利好的消息。

　　由于工藝路線圖的進一步明確，產業界將會加快向18英寸硅片過渡的步伐。另外，未來產業的壟斷現象加劇，導致英特爾，三星及臺積電加高通的三足鼎立的地位更加明顯，同時產業在新的應用推動下，未來的兼并重組會更加劇烈。

　　然而，2016年EUV光刻是否真的能降臨？目前僅是ASML廠家的承諾。這樣的事情之前也曾發生過多次了。另外與EUV光刻相關的掩模及光刻膠等配套材料的問題也不少，所以業界正拭目以待。

　　根據鄭國偉的介紹，ASML的EUV機臺預計2016年年底將達到每天曝光1500片晶圓的處理能力，協助客戶采用EUV設備來量產 10nm的工藝制程。它的第3代EUV機臺NXE：3300B已出貨6臺，并預計今年下半年至明年初將再出貨5臺，第4代的EUV機臺NXE：3350目前正在組裝中，預計明年可出貨。EUV設備的售價昂貴，每臺售價高達9000萬歐元（約合人民幣8億元），并且體積龐大，每臺運輸需動用747飛機，11 架次。