左起泛铨科技黄邦浩副总经理、柳纪纶董事长、国研院蔡宏营院长、国研院国仪中心潘正堂主任、林郁洧副主任、陈建维副组长

因应全球半导体先进制程的快速演进，国科会辖下国家实验研究院国家仪器科技研究中心（国研院国仪中心）携手国内顶尖半导体材料分析大厂泛铨科技股份有限公司（泛铨科技， MSS ），一举攻克新一代「高数值孔径极紫外光」（ High Numerical Aperture Extreme Ultraviolet, High-NA EUV ）光阻材料微影制程 1 后，如何以镀膜技术强化晶圆上的纳米结构，以进行后续检测分析的难题，是全世界第一个对此制程成功镀膜的研究成果，也是半导体制程迈向 2 纳米线宽过程中，必须克服的重大难关之一。此成果协助泛铨科技打入全球大型半导体设备商与制造商的制程供应链，展现台湾在半导体制程材料检测与验证领域的强大研发能量。

更高端的微影制程 必须搭配更先进的检测分析

随着半导体制程持续朝埃米（ Angstrom ）级别微缩，极紫外光（ Extreme Ultraviolet Lithography, EUV ）微影技术已进一步发展为更高端的「高数值孔径极紫外光」 2 ，才能在半导体晶圆上制作更细的电流信道。

而「金属氧化物光阻剂」（ Metal Oxide Resist, MOR ），是专门搭配「高数值孔径极紫外光」微影技术的关键材料之一，两者结合可以制作出更细、更精准的电路图案，电路边缘也更平滑，有助于提升半导体制程性能与良率。

这种新世代半导体制程尚在发展阶段，其对微影制程后的晶圆结构品质与尺寸精度有更高的要求，因此必须通过精密检测技术，将晶圆剖开，分析使用「高数值孔径极紫外光」与「金属氧化物光阻剂」微影曝光后的晶圆化学变化与纳米结构，如此不仅能协助光阻材料的开发优化，也能加速下一代先进半导体微影制程的发展。

然而，若在微影曝光后直接剖开晶圆进行分析，容易造成在晶圆上已经制作好的纳米结构变形与材料界面破坏，就像切蛋糕很容易造成松软的蛋糕体崩塌，会影响分析结果的准确性；若能在检测前，先在晶圆表面镀一层膜，让整体结构变得坚固，即可避免剖开晶圆时造成损伤。

产研精准对接 创新技术突破微影分析瓶颈

为解决产业痛点，国研院国仪中心结合仪器设备开发经验与真空制程内核技术，建置「先进半导体材料分析技术研发平台」，以尖端的原子层沉积 3 设备与技术，提供业界所需的高品质镀膜需求。

而泛铨科技深刻了解客户端的分析需求，因此可以运用国研院国仪中心客制化开发的原子层沉积设备，针对不同材料与分析情境调校专属制程参数，成功发展符合当前半导体产业严苛需求的分析技术。

目前市售的原子层沉积设备，操作温度都在 200 ℃以上，国研院国仪中心领先全台，研发出操作温度低于 100 ℃的原子层沉积镀膜设备，这是对光阻剂镀膜的必要条件。并携手泛铨科技，在前驱物测试、制程参数控制与设备腔体设计等领域取得重要突破，开发出尖端的原子层沉积覆盖分析技术，成功在「金属氧化物光阻剂」表面形成均匀且致密的纳米级保护层，有效抵抗分析损伤，确保分析结果符合真实状况。全球极紫外光微影设备龙头艾司摩尔（ ASML ）于国际光电工程学会（ Society of Photographic Instrumentation Engineers, SPIE ）的国际学术论坛中发表「高数值孔径极紫外光」微影制程技术时，即引用这项成果，展现此技术的创新突破与国际指针性，为先进半导体制程分析技术树立重要里程碑。

获国际大厂青睐 跃升全球半导体制程验证供应链关键要角

国研院国仪中心与泛铨科技合作，顺利突破复杂的分析技术瓶颈，创建具高度差异化的分析能力与技术护城河。此项成果不但助力泛铨科技打入全球前三大半导体设备商与制造商的制程验证分析服务供应链， 进一步巩固其于全球半导体材料分析市场的领先地位，也展现国仪中心携手产业推动关键设备自主研发与高端分析技术落地的丰硕成果。

未来，国研院国仪中心「先进半导体材料分析技术研发平台」将持续提供最前瞻的纳米结构解析与材料验证服务，协助更多国内厂商打造下一世代半导体材料分析技术解决方案，助力台湾半导体供应链缩短研发周期，抢占市场先机，持续为台湾及全球半导体产业提供最强而有力的技术后盾。

1 微影制程（Photolithography）是半导体制造中最关键的内核步骤，首先在硅晶圆表面涂一层感光化学材料（即光阻剂），然后以刻有电路图的光罩覆盖，利用特定波长的光源（如极紫外光EUV）照射（即曝光），未被光罩遮住的区域就会产生化学变化，接着用药水洗去产生化学变化的区域，就会在晶圆上留下精密电路图案（被光罩遮住的部分）。

2 传统极紫外光微影技术已逼近单次曝光极限，若要微缩至2 nm以下，通常必须依赖多次图案曝光（Multi-Patterning），这会增加制造步骤，提高成本，并有良率降低之风险。「高数值孔径极紫外光」（High-NA EUV）通过扩大数值孔径，让光线能以更广的角度来成像，无需多重曝光即可刻出更细小的晶体管，也就是可以在芯片上制作更细的线，布满更多的电路，让芯片更快、更省电，因此也被视为突破半导体制程物理极限的关键之一。

3 原子层沉积（Atomic Layer Deposition, ALD）是一种先进的气相化学薄膜沉积技术，将材料以单原子膜的形式，一层一层精准地堆栈在基底上，也就是镀上一层原子或分子薄膜，是半导体微缩的关键技术之一。

6吋集群式先进原子级制程暨分析平台

相关文件: 国研院携手泛铨科技成功攻克新一代极紫外光制程后结构分析技术瓶颈演示文稿