先進晶片製程 全靠EUV

晶片戰爭」作者米勒曾表示，「沒有艾司摩爾（ＡＳＭＬ），就不可能生產最先進的半導體」。在先進曝光設備市場中，艾司摩爾完全展現其獨佔地位。爲何艾司摩爾如此重要，極紫外光（ＥＵＶ）曝光機又爲何如此搶手？

雖然產生極紫外光的技術有多種，艾司摩爾卻是全球能把這項影響半導體重要微影設備做到極致的廠商。ＥＵＶ技術是ＡＩ晶片效能提升的基礎，這項技術的核心在於使用極短的十三點五奈米波長進行曝光，比前一代深紫外光（ＤＵＶ）系統的一九三奈米波長，短了十四倍以上，這種超短波長，就是實現更精細解析度和在晶圓上刻印更小特徵的關鍵。

ＥＵＶ光源無法在自然界中穩定存在，必須人工製造。由於ＥＵＶ光線會被幾乎所有材料吸收，因此係統必須在真空腔體中運行，並使用高度專業化的多層反射鏡來導引和聚焦光線。艾司摩爾在一個真空室中，以每秒五萬次的速度，噴出卅微米大的錫滴，再用一道強大的二氧化碳雷射精準擊中每一顆錫滴，將它蒸發成電漿，發射ＥＵＶ光線。

生產安裝極複雜 跟不上需求

業者比喻，可以把「曝光機」想像成一臺「超精密的投影機」。它的任務，是把設計好的電路圖案，以極快的速度、極高的精準度，一層一層地「印」到矽晶圓 。這個過程需要重複幾十萬次，耗時數月，最終堆疊出數百層的電路結構，形成一顆包含數十億個電晶體的晶片。

如果沒有ＥＵＶ技術，先進ＡＩ加速器與高效能晶片的製程微縮將面臨重大限制，難以滿足ＡＩ對運算能力和能效增長的需求。然而，ＥＵＶ設備的生產與安裝極爲複雜，一臺ＥＵＶ由超過十萬個零件組成，這樣一臺集結光學、化學、物理學、軟體和精密機械於大成的機器，重量超過一五○噸，造價在一點五億至四億美元（約新臺幣四十七億到一二六億元）。

過去傳統晶片產業的節奏，也是外界常講的「摩爾定律」，是每兩年將晶片上的電晶體數量翻倍，但ＡＩ時代來臨，輝達希望電晶體的數量能以每兩年增加十六倍的速度成長，也讓艾司摩爾加速推進高數值孔徑極紫外光（High-NA EUV）技術，支援下一代更先進的晶片製程，特別是針對二奈米以下製程。

外媒報導，二○二七至二○二八年間，High-NA EUV將進入高量產階段，艾司摩爾也已經開始對High-NA EUV之後的技術「Hyper-NA」進行早期研究，並預計二○三○年代中期展開部署。

設備生產耗時且複雜，艾司摩爾無法快速擴產，也是導致ＡＩ產業瓶頸之一。在設備交付後，艾司摩爾還需要與客戶密切合作長達兩到三年，以微調機器、提高晶片良率。臺積電成爲先進晶片製造領頭羊，是建立在與艾司摩爾共同成長的基礎，臺積電的先進製程如果沒有艾司摩爾開發出獨步全球的曝光機，也無法實現。