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光罩檢測成EUV微影最後一役
即將於2010年正式出貨EUV微影系統給先期五家主要客戶的艾司摩爾(ASML)認為，光罩檢測方案能否順利問世，將是EUV微影系統進入量產運作的關鍵指標。目前已有Sematech等多家廠商積極投入相關技術的研發。
藉由此次參加ASML年度技術發布大會的時機，本刊特別專訪ASML研發副總裁Jos Benschop，針對EUV微影系統的光罩開發挑戰、無光罩(Maskless)微影技術的可行性，以及微影市場日趨寡占的現象，進行深入對談。以下為本次專訪紀要：
問：在光源與光阻劑兩大技術瓶頸突破後，EUV微影系統還面臨哪些發展挑戰？對未來商用化將造成何種影響？
答：事實上，光源是發展EUV微影系統最棘手的課題，不過，我們已取得許多新的進展，雖然還有很多地方須要突破，但我已愈來愈有信心。另外，光阻劑的發展也有不錯成果。因此，光罩將是接下來最重要的關卡，尤其是如何在EUV微影系統中優化光罩的缺陷。
對ASML而言，這種光罩缺陷檢測解決方案能否及時出現，對EUV未來發展至為關鍵，但這已超出ASML的發展範疇。所幸，Sematech已在光罩缺陷檢測方面處於最佳發展位置，其在今年的美西半導體設備暨材料展(SEMICON West)期間也舉辦了技術研討會，積極投入相關解決方案的開發。
問：針對光罩缺陷的問題，目前有哪些可行的解決方案？
答：這包含幾個關鍵問題，首先是如何生產一個好的光罩，換言之，就是要確保塗布後的光罩基底(Mask Blank)是毫無缺陷。其次是在圖像形成於光罩基底後，如何有效檢測基底，以避免缺陷殘留。第三則是在基底上進行修復動作後，該如何再次檢查以確認是否真的修復？
不過，這些關鍵問題的解決方法，目前在產業界尚未形成共識。我認為，在初期研發階段，也許不一定需要EUV光罩檢測系統，因為還有很多方法可以進行檢測，其中一種是利用先進的晶圓檢測系統來完成。但在量產時，就可能會須要在整個光罩作業的基礎環境中建置EUV檢測系統。其中，光罩基底製作流程，可能會有需要用到；而模擬成像監測(Aerial Image Monitoring)作業，則是最有可能建置EUV檢測系統的步驟。
值得注意的是，經濟層面的限制亦是造成EUV光罩檢測方案難成氣候的另一大因素。根據Sematech的估計，要打造出可行的EUV檢測機台大約要花費1億美元的研發費用，但整個設備市場的需求規模卻相當有限，所以要如何讓檢測系統在整個光罩作業流程中達到最佳經濟效益，無疑是最困難的部分。
問：除EUV外，也有業者大力鼓吹無光罩微影技術。您認為該技術的可行性如何？
答：從技術本身來看，的確可以論定無光罩微影是一項有價值的技術，因其可省掉光罩的成本。但若從整個價值鏈來看，其實是個很複雜的課題，因為晶圓廠有其既有組織生態，且晶圓廠原本已有很好的商業模式，他們可以同時提供微影和光罩服務。而無光罩微影技術不是從客戶端來節省成本，而是從客戶的客戶端來節省，這就會形成很複雜的問題。
另一個的問題在於無光罩微影如電子束(E-Beam)技術，能否成為量產製造時的解決方案？這主要是技術方面的挑戰，但電子束微影卻一直無法達到預期的發展目標。
還有一個比技術問題更重要的決定因素。基本上，EUV微影技術是由記憶體市場所驅動，記憶體業者希望在一片光罩中達到更高的產量。所以，整個產業會發展EUV來服務記憶體這個龐大的需求市場。對ASML而言，記憶體更是首要的目標市場，因此EUV並非選擇方案，是一定要發展的技術。而當大家用盡全力研發EUV，是否還有餘力投入另一種或兩種技術？我不認為整個產業可以投入這麼多的資源在一種以上的技術。
事實上，ASML早年也曾投入光學式無光罩微影技術的開發計畫。12年半前，我開始在ASML負責研究何種技術將成為193奈米微影後的主流技術時，即挑選了三種技術進行研究，包括EUV、電子束和離子束微影(Ion-Beam Lithography)，但最終我們選擇投入EUV，而今已漸入佳境。
問：整個微影產業已明顯趨於整合，業界擔心市場最終將由ASML所主導。您的看法如何？
答：我對這種情形，有著錯綜複雜的感受。ASML一直致力成為市場領導者、成為最好的供應商，但我們卻不能唱獨角戲。如果少了同業的參與，市場人士將會質疑我們的發展前景，同時也會感到不安。因此，我們需要競爭，以維持銳不可當的戰力，並懂得謙沖自牧，客戶也可感到安心，至少，在最不可能的情況下，我們若失敗了，市場上還有其他供應商存在。這種情形就是現今浸潤式微影市場的寫照。我們將尼康(Nikon)視為可敬的對手，並努力精進以維持領先局面。不過，在EUV市場則非如此，據聞媒體報導尼康在EUV微影的發展不太順利，這對ASML而言，並非是好消息。
問：你認為尼康在EUV微影發展上，可能遭遇的最大阻礙為何？
答：主要是資金的問題。事實上，尼康擁有光學鏡頭製造等諸多關鍵技術能力，如果他們決定發展EUV微影，大可積極放手一搏。但關鍵在於，他們是否有充裕的資金可以投入。
問：除持續微縮製程外，半導體業者也提出發展18吋晶圓廠的構想，ASML對此有何看法？有無投入計畫？
答：我們並沒有看到真正的市場需求。晶圓尺寸是經濟層面的問題，它必須能夠證明是有助於讓晶片更具成本效益。目前，ASML已建立了NXT和NXE微影系統平台，這個時間點下，要再投入其他平台的開發，對我們而言可能性不大。未來當EUV市場運作較上軌道後，也許可以重新評估。
