外媒《Anandtech》報導，最先進晶片製造技術是 4 / 5 奈米製程，下半年三星和台積電還將量產 3 奈米製程，對使用 ASML EUV 微影曝光技術的 Twinscan NXE:3400C 及類似系統來說，因有 0.33 NA（數值孔徑）光學器件，可提供 13 奈米解析度，目前看來解析度尺寸對 7 / 6 奈米節點 (36~38 奈米) 和 5 奈米 (30~32 奈米) 單一曝光技術已足夠。隨著間距低於 30 奈米（超過 5 奈米級先進節點）時代到來，13 奈米解析度可能需雙重曝光技術，將是未來幾年內主流技術應用。
後 3 奈米製程時代，ASML 與合作夥伴正在開發全新 EUV 微影曝光設備 Twinscan EXE:5000 系列。此系列機器將有 0.55 NA（高 NA）透鏡，解析度達 8 奈米，使 3 奈米及更先進節點製程盡可能避免使用雙重或多重曝光，像三星和台積電技術均可採用單次曝光 EUV 技術（NXE 3400C），但當節點製程發展到 5 奈米技術，需導入雙重曝光技術，對各大晶圓代工廠，主要目標就是盡可能避免雙重或多重曝光。
現階段 193 奈米浸入式 DUV 藉由多重曝光也能達 7 奈米製程，也是台積電早期 7 奈米技術，但更複雜，對良率、設備、成本等都有很大挑戰，顯示 EUV 技術相較 DUV 技術的最大優點。尤其 2011 年開始，晶片製備開始採用 22 和 16 / 14 奈米 FinFET 電晶體結構，有運算速度快、能耗低的優點，但製造困難與成本過高。正因如此，節點製程技術提升從以前 18 個月延長到 2.5 年或更長。
對更微小的電晶體結構，微影曝光光罩奈米線程結構也更密集，逐漸超越同等光源條件下解析度，導致晶圓曝光得到的結構模糊。晶片製造商開始轉向多重曝光技術，將原始光罩微結構間距放寬，採用兩個或多個曝光程序曝光，最終將整套電晶體刻蝕到晶圓上。
雖然 ASML 計劃 2023 年製造下一代 High-NA EUV 微影曝光設備原型，但畢竟是集全球尖端產業大成的產物，使 High-NAR EUV 微影曝光設備非常複雜龐大且昂貴，每部成本超過 4 億美元 (約新台幣 117.3 億元)，光運送就需動用三架波音 747。High-NA EUV 微影曝光設備不僅需要新光學器件，還需要新光源材料，如德國蔡司 (Carl Zeiss) 真空製造的拋光、超光滑曲面鏡組成的光學系統，甚至還需要更大廠房容納機器，都需要龐大投資。
為了持續半導體性能、功率、面積和成本（PPAc）等優勢，製造技術領先的廠商依然願意掏錢使用新技術，對後 3奈米製程等關鍵節點也有重要意義。無論下訂的英特爾還是三星、台積電，需求都非常高。據之前消息，幾星期前 ASML 揭露第一季財報，顯示收到多家客戶 High-NA EUV 微影曝光設備──Twinscan EXE:5200 系統訂單。
《路透社》報導，ASML 說明取得 5 筆 High-NA EUV 微影曝光設備先導型訂單，預定 2024 年交貨。另有超過 5 筆訂單是 2025 年開始交貨的量產型型號。
早在 2020~2021 年，ASML 就表示收到三家客戶 High-NA EUV 微影曝光設備意向訂單，數量多達 12 套系統。可肯定的是，英特爾、三星和台積電等必然拿下 2020~2021 年試生產的 High-NA EUV 微影曝光設備。ASML 已為 Imec 生產首個 High-NA EUV 微影曝光設備，預計 2023 年完成用於研發。
不久前，ASML 執行長 Peter Wennink 表示，High-NA EUV 微影曝光設備取得良好進展，已開始於荷蘭新無塵室打造第一部 High-NA EUV 微影曝光設備。第一季 ASML 收到多份 EXE: 5200 訂單，5 月也收到其他 EXE:5200 訂單。目前有三個邏輯晶片和兩個記憶體客戶訂單。未來設備交貨將為曝光微影技術性能和生產力提供更多發展。
ASML Twinscan EXE:5200 比 Twinscan NXE:3400C 複雜得多，因此打造這些機器也需要更長時間。希望首階段交付 20 套 High-NA EUV 微影曝光設備，可能代表客戶不得不互相競爭。到目前為止，唯一確認使用 ASML High-NA EUV 微影曝光設備的是英特爾 18A 製程節點。英特爾計劃 2025 年進入批量生產階段，ASML 也約那時開始交付 High-NA EUV 微影曝光設備。但最近英特爾已將 18A 生產規劃延到 2024 下半年，並表示可用 ASML Twinscan NXE:3600D 或 NXE:3800E 生產，顯示可能藉多重曝光模式達成 High-NA EUV 微影曝光設備的效果。
從這點看，雖然英特爾 18A 製程技術會大大受惠於 High-NA EUV 微影曝光設備，但也代表完全離不開 Twinscan EXE:5200 設備。在商言商，雖然英特爾 18A 製程技術不一定需要新機器，但多重曝光模式意味必須冒更長產品生產週期、更低良率以更低獲利風險，這將使英特爾更難與對手競爭。英特爾一定也希望 18A 製程節點儘快到來，重拾往日榮耀，好從台積電手中奪回晶圓代工領頭羊的地位。其他領先半導體製造商台積電、三星、SK 海力士和美光等，也不可避免採用 High-NA EUV 微影曝光設備生產，但唯一問題是究竟何時會發生。
(首圖來源：ASML)
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