EUV 極紫外光!一個你應該知道與 台積電 相關的技術

作者:股感知識庫   |   2020 / 09 / 20

文章來源:股感知識庫   |   圖片來源:股感知識庫


你知道為什麼台積電厲害,厲害在哪裡嗎?不是買肝厲害喔。新聞常在報的五奈米、三奈米先進製程、EUV微影技術等等,不清楚代表什麼意思,不用擔心,這次稍微帶大家輕鬆認識下這個我們最熟悉的陌生人。

台積電的漲勢部分原因是Intel宣告7奈米晶片製程會比預期落後,讓台積電的市場領先地位更加穩固。雖然這個結論大部分的人都知道,而有哪些事,演變成今天這個局面呢?

眾多因素中,其中一個關鍵在於台積電的EUV微影技術的導入,良率、防塵控制,領先業界完成量產的速度,讓台積電目前能夠逐漸拉開與三星、Intel的差距。

阿什麼是EUV?要提這個之前,先科普一下常聽到的7奈米、5奈米製程,xx奈米指的是電晶體電流通道的寬度,寬度越窄,傳遞信號的速度就越快,晶片效能便得以提升,什麼意思呢? 簡單來說就是如果我今天要跟大家說"請大家訂閱股感",如果我每往前走1公尺就能說一個字,跟我要往前走10公尺才可以說一個字比起來,絕對是前者比較好嘛。

晶片、電腦手機等產品也是同樣道理,通道越窄,路徑越短,訊息傳遞的速度就越快,這些電子產品也就能更快做出反應囉。

好吧,那這又跟EUV有什麼關係呢? EUV其實是媒體簡化後的結果,其實EUV lithography 才是比較完整的稱呼,EUV中文名稱是極紫外光,

極紫外光大家可以理解為一種波長較短的紫外光,lithography最早是石版印刷的意思,現在也被用來稱呼為光刻技術,所以把他們兩者合起來就是“利用極紫外光來進行雕刻”的意思,那要雕什麼呢?要雕晶圓。

大家玩過手影吧,一盞檯燈再加上萬能的雙手,就可以在牆壁上投影出各種圖案,其實光刻的概念也很類似手影,不過遮蔽物從你的手,轉變成設計精密的光罩,光罩上有精細電路圖。紫外光經過光罩後,利用各種光學原理將光束射在晶圓上,就可以在上面刻出精細的電路圖了。我們再把這片晶圓切成一顆顆原始晶片。而因為這項技術牽涉到光的投射成像,因此又被稱為微影技術。

這跟剛剛提到的幾奈米幾奈米又有什麼關係呢?回想一下我們剛剛所提到的,低奈米數要能夠達成的決定性因素就在於一間公司光刻技術的水平。奈米製程技術與一間晶圓代工廠競爭力有直接的關聯性,所以所謂的“差之毫釐(奈米),失之千里”這句話應該半導體廠商真的有資格用一下。

新聞上看過什麼摩爾定律已死,摩爾定律走到盡頭等等,也是類似的道理,如果仍使用過去的技術,已經很難再將奈米製程縮到更小了,此時EUV技術的出現便成為所有半導體廠商的救星,幫助這些半導體廠商可以繼續推進晶片效能。

實際上,EUV在1986年就已經被提出可以應用在半導體製程上,但因為過去一直無法突破一些技術門檻所以遲遲無法拿來作為工業用途,直到近期才由ASML首開先例,生產出可以拿來量產的EUV機台,這中間整整經歷了將近30年的時光。這中間所需克服的技術門檻我們雖然先不談,但也可以想像得到有多麼困難,因此要買這麼一座機台自然也就所費不貲,到目前為止可能也就半導體三雄有資本扣扣可以導入EUV技術。

說到這大家應該能夠明白,無論是在技術上或是市佔率上,半導體三雄相較其他廠商的絕對優勢,但好像還是不能說明為什麼台積電可以做到在先進製程上領先三星及Intel,畢竟大家都有ASML提供的光刻機,沒道理是因為台積電的EUV光刻機比較高級吧?

根據報導,其實最主要的原因是台積電在防塵技術上的突破,什麼意思呢?正如在前面所提到的,半導體產業是真正“差之毫釐失之千里”的產業,就算是一顆奈米級的灰塵(梗圖:我看到的納米灰塵,台積電看到的奈米灰塵)也會因此影響半導體廠的生產良率,而EUV光刻機對於防塵的要求又比過去採用DUV光刻機時更高,因此在三星及Intel都還卡在防塵處理這關時,台積電成功改良了光罩防塵技術,就因此讓台積電成為全球首間導入EUV技術並且達成量產的廠商,在7奈米的訂單上大幅超越死敵三星。

最後我給大家總結一下:EUV製程和世界最棒的防塵技術,做出更低奈米數的晶片,更低奈米數可以帶來更好的晶片效能。更好的晶片效能代表更多消費者的喜愛與選擇(包含你跟我)。更多消費者的喜愛與選擇代表… 更多的扣扣。

希望這些半導體及台積電小知識有辦法讓你更加認識我們台灣最引以為傲且重要性極大的產業,也能夠聽懂財經新聞到底都在講些什麼,那就先這樣,大家下期再見吧。

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