从EUV到光罩新技术，看蔡司半导体如何定义芯片未来

在台积电即将迈入2纳米量产的时代，ASML的EUV光刻机被视为制程推进的关键。 但你或许不知道，即便强大如ASML，也需要一位强大的伙伴，才能将最顶尖的技术化为可能。这个伙伴，就是德国光学巨头——蔡司半导体。

ASML 能将极紫外光（EUV）准确地投射到硅晶圆上，全依靠蔡司半导体为其打造的、号称是世界上最精密的镜片模组。 没有蔡司在极致光学上的突破，ASML 的EUV设备，将无法精准地将数十亿个晶体管刻画在芯片上。 蔡司半导体，正是这场由ASML主导的半导体革命中，那颗不可或缺的「心脏」。

近日，台媒《科技新报》在SEMICON Taiwan 30周年的半导体盛会上，对蔡司半导体的三位灵魂人物进行了采访：一位是蔡司半导体技术长Thomas Stammler博士，另一位是深耕台湾市场的台湾蔡司半导体总经理范雅亮，以及蔡司半导体媒体公关负责人Jeannine Rapp。 他们不仅揭示了蔡司半导体在EUV和光罩技术的最新布局，更分享为什么台湾会是这场全球技术竞赛中，关键的战略之地。

AI浪潮下的幕后推手，早已悄悄布局未来10年的光刻技术

这场专访，从蔡司在半导体产业提供的核心技术谈起，也就是EUV中的光刻光学技术。 EUV 设备是摩尔定律能持续至今的关键，也是推动当前 AI 发展的基石。 所有高性能的 AI 芯片，都离不开 EUV光刻技术的加持。

Thomas 将蔡司半导体在 EUV 的开发比喻为一场长达 30 年的 “技术马拉松”。 他表示：“我们早在30年前就开始了EUV的开发，包含EUV光刻设备采用的光刻光学，与我们的策略合作伙伴ASML密切合作了30多年，并且累积大量的经验。 这样一个技术，它不是短跑，而是马拉松。”

那蔡司半导体的优势究竟是什么？ Thomas 直言，要成为某个领域中的冠军，必须与世界各地的冠军合作，而这正是蔡司半导体在做的事。 除此之外，还有蔡司对创新的承诺，这也是让蔡司半导体能够持续且稳定地为客户提供领先技术，确保客户几十年来都能信赖蔡司半导体解决方案的关键。

然而，这场马拉松还没有结束。 蔡司半导体不仅正在将新一代的高数值孔径EUV（High NA EUV）光刻产品推向市场，Thomas分享，蔡司半导体早已开始投入下一个世代的研发，因为EUV设备技术的复杂度非常高，一个世代所需的开发时间长达10到15年，意味着蔡司已经开始为2030年、2032年甚至2035年后的半导体技术蓝图做准备。

▲ 蔡司以30年的技术马拉松奠定EUV光学优势，不仅驱动AI芯片与摩尔定律延续，更已超前部署2035年的半导体未来。 （来源：科技新报）

芯片制造的关键底片，追求光罩零缺陷

如果说 EUV 光刻是驱动 AI 芯片的大型照相机，那么光罩（Photomask）就扮演着 “关键底片”的角色。 光罩上任何一个微小的缺陷，都会导致在晶圆上显影的瑕疵，让昂贵的晶圆良率下降。 试想，随着2纳米时代的到来，一片晶圆的价格预估是3万美元，良率只要降低1个百分点，对晶圆厂来说都会承受相当大的损失。

因此，光罩的零缺陷不仅是技术目标，更是客户的核心需求。

“为了支持制程中高良率，客户必须有一个非常好，我会说，完美的光罩，包含在结构方面完美、在零缺陷方面完美。”Thomas说道。

蔡司半导体之所以能在光罩检测与修复领域多年来拥有领导地位，正是源于其在光刻技术上的深厚积累。 蔡司半导体将过去50年来在光学设计、制造和研发的经验，完整应用于光罩的各个环节，他们提供一套完整的光罩解决方案，涵盖从量测、校正、修复到验证的完整流程。

▲ 蔡司半导体打造「完美光罩」的秘密武器，也就是从量测、校正、修复到验证的完整光罩解决方案。 （来源：蔡司半导体）

这套解决方案中涵盖了环环相扣的技术服务，包含蔡司半导体的PROVE光罩对位和叠对量测系统，此系统以次纳米等级的重复性和精准度测量图形定位，确保图形位置的正确性。

在光罩校正上，ForTune协助芯片制造商达成最严苛的规格要求，藉由激光处理改善光罩临界尺寸均匀性（CDU）、光罩注记差（mask registration）以及晶圆产品叠对（On-Product Overlay，OPO）。

在光罩修复的部分，蔡司半导体提供MeRiT的优化解决方案，这项解决方案适用于所有类型的光罩修复，可修复最微细的缺陷。 同时也有微粒子清除系统（PRT），可清除光罩上的微小外来粒子。

在验证平台上，AIMS® EUV具有验证光罩质量的能力，并且确认光罩上是否存在关键缺陷。 Thomas则在访谈中特别提到蔡司半导体最新一代 AIMS® EUV 3.0，它不仅能将光罩量测速度提升三倍，还具有能与既有Low-NA-EUV共享的优势。

▲ 瞄准新一代High-NA-EUV，蔡司半导体推出最新AIMS ® EUV 3.0系统，光罩量测速度达3倍之多，并能做到低数值孔径（Low-NA）EUV与高数值孔径（High-NA）EUV的切换。 （来源：蔡司半导体）

范雅亮进一步说明，AIMS EUV 3.0 能通过软件设定，在短时间内实现低数值孔径（Low-NA）EUV与高数值孔径（High-NA）EUV 的切换，这让客户无需重复投资，一台设备就能应对未来的技术演进。 至于客户的反馈？ “非常好！”范雅亮笑着回答。 而他的答案也确实映照出客户对于技术效率提升与成本控管的高需求。

正是有这些技术的共同协助，提升了从DUV到EUV光罩的品质和晶圆厂的生产良率，在在呼应Thomas所提出的“完美的光罩”目标。 蔡司半导体通过这些紧密协作的工具，不仅成了半导体最先进制程的推手，也为半导体制造商提供兼具生产效率与良率效益的解决方案。

▲ 蔡司半导体以完整的光罩解决方案确保「零缺陷光罩」，不仅提升晶圆良率，也让客户以更高效率迎接2纳米与High-NA-EUV时代。 （Source：科技新报）

与携手中国台湾供应链，定义半导体未来

这些围绕着光学基础的技术与解决方案，无疑是蔡司半导体在半导体产业立足的坚实基础。 但对蔡司半导体而言，这场科技旅程从未仅止于技术本身。

在访谈的尾声，Thomas 和范雅亮不约而同地强调，蔡司半导体积极参与并且是“硅制造生态系统” 的一部分。 他们深知，中国台湾在全球半导体供应链中扮演着举足轻重的角色，因此，与中国台湾建立更广泛、更深层的联系，确保蔡司半导体的技术能服务于整个产业生态的动态发展，已成为他们的核心策略。

正如 SEMICON Taiwan 30 周年的精神“世界同行、创新启航”，这正是蔡司半导体的真实写照。 他们不仅是一家来自德国的公司，更是一家早已将创新植于 DNA 中的全球企业。 蔡司半导体以实际行动，在EUV、光罩和先进封装等关键领域，与台湾的伙伴们携手合作，共同解决半导体产业的下一个技术挑战，并一同定义AI时代的未来。

来源：科技新报