新聞分析－EUV技術 爲摩爾定律延命

隨着晶片功能愈趨強大，在半導體制程愈趨複雜的情況下，摩爾定律的推進已經放緩，以臺積電、三星、英特爾等三大半導體廠目前採用的浸潤式（immersion）微影及多重曝影（multi-patterning）技術來說，若要維持摩爾定律的製程推進速度，晶片成本會呈現等比級數般飆升。也因此，能夠明顯減少晶片光罩層數的極紫外光（EUV）微影技術，將可爲摩爾定律延命。

摩爾定律除了每18～24個月可讓晶片中電晶體數量增倍的技術推進，還包含了經濟層面上的益處。事實上，過去20年因爲摩爾定律的推進順利，晶片的單位制造成本可以逐年降低，並造就了個人電腦的普及，以及智慧型手機的人手數機的情況。若半導體市場沒有摩爾定律的存在，晶片的成本難以有效降低，要用1,000美元以下價格買到電腦或手機幾乎是不可能的事。

不過，因爲晶片製程的持續推進，電路要再進行微縮的難度愈來愈高，成本的提升速度也愈來愈快。以目前業界普遍量產中的14/16奈米邏輯製程來看，設備的投資是28奈米的數倍，換算下來晶片單位制造成本的降幅已經趨緩，而製程進入10奈米或7奈米後，晶片成本幾乎降不下來。也就是說，摩爾定律推進放緩，蘋果及三星等新款旗艦手機功能又要愈多，增加的晶片用量或功能要愈多，價格自然愈墊愈高。

爲了解決這個問題，業界早在10年前就已經在討論在浸潤式微影技術之後，會不會有更好的技術來爲摩爾定律延命。如今，隨着臺積電7+奈米進入量產，EUV技術正式接棒演出，摩爾定律至少可再延續至3奈米或1奈米世代，雖說先進製程價格仍然居高不下，但長期來看，基於摩爾定律發展的經濟層面益處將可延續下去。

日月光投控營運長吳田玉曾指出，過去半導體業的創新就是摩爾定律，所以大家跟着走，但現在業界覺得摩爾定律的推進變慢了，但以他來看不是變慢，而是業界降低成本（cost down）的本領不夠，導致摩爾定律的時間拉長，但摩爾定律另一個層面代表的經濟定律卻沒有變。

當然，靠EUV就要讓摩爾定律延續下去仍有許多挑戰，除了製程上的微縮，具異質晶片整合優勢的系統級封裝（SiP）技術，也被視爲能讓摩爾定律持續下去的重要解決方案。也就是說，未來晶片不會是單一的晶片，而是一個次系統或微系統的概念，異質整合將是半導體產業另一重要發展方向。