台积电持续提升EUV光刻效率, 6年晶圆产量增加了30倍

9月19日消息，据Tom's hardware报道，台积电作为全球最大的先进制程晶圆代工厂，不仅拥有着全球最先进的制程工艺，也拥有着数量最多的ASML EUV光刻机。自2019年以来，台积电通过自身的系统级优化及自研EUV光罩保护膜（Pellicle，保护光罩的薄膜）材料，EUV生产晶圆产量累计增加30倍，同时电力消耗也减少24%。

自2019年第二代7nm技术量产之时，台积电就率先引入了ASML EUV光刻机进行量产，随后台积电持续控制着全球超过42%~56%的EUV光刻机装机量，经过多年的积累，台积电目前已经累积了约200多台EUV光刻机，在2024~2025年还新增了60多台，以支撑先进制程扩产需要。

台积电核心优势来自硬体设备及材料供应链掌控力，因此台积电还持续投资制程工艺优化，包括曝光剂量微调、曝光材料改良及预测性维护，这也大幅提升每日机台利用率与生产效率。

据Digitimes报道，台积电甚至计划改造一座200毫米工厂来专门生产自研EUV光罩保护膜，性能甚至超过了ASML原厂供应的EUV光罩保护膜，展现台积电制程与材料整合实力。

设备业者指出，EUV光刻机相较传统的深紫外（DUV）光刻机，光罩及保护膜等都须进一步调整，保护膜一直是半导体制程中防止尘粒污染的关键保护机制。

而且，进入EUV光刻时代后，过去广泛使用的有机Pellicle，因无法兼具透光率与稳定性，已不再适用。目前EUV制程大多采用“无pellicle”的光罩，导致必须频繁进行图样检查。 一旦发现缺陷，不仅需修复或重制光罩，生产成本也大增并降低速度。因此，包括ASML等半导体业者近年也投入EUV光罩保护膜的研发，但由于技术难度高，尚未实现量产。

而台积电研发EUV光罩保护膜已有多年，这主要是因为评估EUV光罩保护膜对于7nm以下制程生产效率与成本降低极为重要，因此近期决定正式加速自研计划。

近期，台积电宣布退出GaN市场，凸显大陆GaN厂商的低价战已对其造成极大竞争压力，台积电原有的6英寸GaN厂也将改建为先进封装厂，暂以CoPoS为主。而最受关注的就是竹科8英寸晶圆厂大幅调整，其中，竹科Fab 3将有望正式投入台积电自研EUV光罩保护膜的生产，以减少对ASML相关供应链的依赖。台积电希望以自身研发与生产能力，全面提升EUV先进制程良率，创造最低成本、最高效益的制程和产品。

数据显示，台积电EUV光罩保护膜寿命增加了4倍，单片晶圆生产效率提升了4.5倍，瑕疵品大幅降低。

熟悉半导体制程技术人士认为，相较于竞争对手仍高度依赖ASML的EUV光刻机和EUV光罩保护膜推进先进制程技术，台积电自制EUV光罩保护膜，可将现有EUV制程再优化，拉升了生产良率与扩大产能，在成本结构上取得优势，且提升获利，进一步扩大与竞争对手的差距。