ASML 與台灣積體電路製造公司(台積電)發起跨產業合作,要把 EUV(極紫外光)微影使用的光罩,從目前的 6 吋擴大到 12 吋。規劃是在 2031 年建置 12 吋光罩試產線,2033 年備妥可投入先進製程量產的微影設備。目的在於解除 High NA EUV 帶來的曝光視場減半的限制。

被砍掉一半的曝光視場

High NA EUV 把數值孔徑從 0.33 提高到 0.55。解析度提升了,但為此導入的變形(anamorphic)光學系統也帶來麻煩的副作用。由於水平與垂直方向的縮小倍率不同,光罩維持 6 吋時,晶圓上一次能曝光的範圍最大只有 26 × 16.5 公釐,正好是傳統 26 × 33 公釐的一半。

超過這個尺寸的大晶片,就得分成兩個半視場分別曝光,再把接縫拼接起來。這種稱為拼接(stitching)的做法已驗證可行,卻牽動設計、OPC(光學鄰近效應修正)、光罩與掃描機的各個環節,工序相當繁瑣。曝光次數增加,設備產能也跟著下滑。面向 AI 的大尺寸晶片最容易撞上這條限制,問題也因此變得急迫。

把光罩做大就能拿回視場

轉向 12 吋光罩,是從材料端而非光學端解題。光罩變大之後,即使保留變形光學系統,也能取回接近傳統尺寸的曝光視場。拼接不再必要,曝光次數減少讓掃描機產能提升,晶片製造成本也會下降。這就是 ASML 與台積電提出的理由。

ASML 總裁兼執行長 Christophe Fouquet 指出,High NA EUV 會先在現有的 6 吋光罩上啟動,之後由 12 吋光罩支撐,藉此提高掃描機產能。台積電董事長暨執行長魏哲家表示,當整個產業一起解決複雜問題時,就能打開單一公司無法抵達的可能性。

不過,光罩基板、防塵薄膜、檢測設備與寫入設備,全都是圍繞 6 吋建立起來的資產。這不是把尺寸放大就好的事,而是要重建整條供應鏈。兩家公司特意採取產業合作的形式,正是因為這一段靠單一企業推不動。

2031 年試產線,2033 年進入量產

時程表設了兩個節點:2031 年之前建置 12 吋光罩試產線;2033 年之前備妥可用於先進製程量產的 12 吋微影設備。

台積電本身打算從 2030 年起,在先進製程的量產中採用 ASML 的 High NA 技術。換句話說,最初幾年仍以 6 吋光罩運作,12 吋隨後加入。台積電認為,受 AI 應用所需的電晶體結構日益複雜驅動,需要用到 High NA EUV 的層數今後還會增加。

領先三年的 Intel,以及開始一致的步調

大幅面光罩本身並不是新想法。Intel Foundry 已表示,自己單獨推動大幅面光罩的工作超過三年。該公司也公布,以 High NA EUV 處理過的晶圓已超過 100 萬片,在實際投產規模上一直領先。這次的合作,等於整個產業追上了它的判斷。

發布日期為 2026 年 9 月 8 日。前一天,也就是 9 月 7 日,兩家公司在美國加州蒙特雷舉行的 SPIE BACUS 會議之前召集了相關夥伴。三星電子(SAMSUNG)已表明參與意願,High NA EUV 的採用廠商與主要光罩供應商也表達了加入興趣。在掃描機由單一廠商獨家供應的結構下,周邊規格的步調也開始一致。

總結

High NA EUV 用曝光視場換來解析度,把拼接這道額外工序留給了產業。12 吋光罩是正面處理這項結構性限制的方案。2031 年試產線、2033 年量產設備,對先進製程的投資判斷而言仍相當遙遠,但這段距離也說明光罩規格變更是多麼沉重的工程。台積電在 2030 年啟動 High NA 量產,12 吋在數年後併入。這套兩段式計畫能否如期推進,將左右 2030 年代前期的微縮節奏。