先進晶片製造正面對更複雜的三維結構，以及更小的缺陷尺度。EUV曝光採用13.5奈米波長；傳統深紫外（DUV）量測體系則常見193奈米與248奈米。隨著關鍵尺寸、光罩缺陷與電晶體立體結構持續微縮，檢測設備必須在提高空間解析度的同時，維持足夠速度，並降低對樣品的損傷。5532

中國正在形成的，並不是一台已完成量產驗證的國產EUV曝光機，而是一個以EUV量測為核心、逐步向外擴張的技術生態：光源、反射鏡、真空系統、探測器、精密運動平台、演算法與製程控制軟體，都可能成為切入點。真正的產業化，仍取決於這些零組件能否整合成可長期運作、可校準，並能與晶圓廠製程資料形成閉環的完整系統。

為什麼GAA電晶體需要更先進的EUV檢測

當電晶體從FinFET轉向閘極全環繞（GAA）結構後，通道、閘極與介面呈現更明顯的三維特徵，部分關鍵結構甚至位於覆蓋層或材料介面之下。若傳統檢測只能觀察表面，便難以完整判斷關鍵尺寸、側壁輪廓、層間偏移與埋藏缺陷。公開報導將GAA視為推動高解析度、非接觸式新型檢測需求的重要因素。8

13.5奈米EUV的價值不只是「波長更短」。在散射量測中，缺陷尺寸與照明波長都會明顯影響訊號強度；縮短波長有助於提升對奈米級缺陷的敏感度，但實際效果仍取決於光源功率、光學系統、探測器雜訊、樣品材料與重建演算法。18

EUV檢測可透過散射量測、相干繞射成像（CDI）與反射式成像等方式，從繞射訊號反推出結構參數，而不必依賴探針直接接觸晶圓。美國國家標準暨技術研究院（NIST）的實驗，已使用桌上型HHG光源對小於50奈米的線空結構進行EUV繞射量測；另一項研究則顯示，EUV散射量測對二維互連結構的面外特徵，具備單奈米級敏感度。3334

為什麼EUV光罩需要「同波長」檢測

EUV光罩並不是單純的透明版，而是由多層反射膜構成的複雜結構。某些相位缺陷在非EUV波長下，可能不容易判斷是否會實際轉印到晶圓。因此，所謂「actinic inspection」通常是指使用與曝光相同的13.5奈米波長進行檢測，以更直接評估缺陷的可印刷性。相關研究指出，13.5奈米檢測對識別EUV多層光罩中的關鍵相位缺陷尤其重要。48

這也是HHG受到重視的原因之一。HHG能產生具備空間與時間相干性的EUV光，適合相干散射顯微鏡、繞射量測與無透鏡成像。三星公開資料曾介紹採用獨立HHG光源的EUV光罩缺陷複檢系統，顯示HHG至少已進入專用光罩複檢與研發設備的技術討論範圍。42

四類EUV光源路線如何取捨

LPP：功率優勢最明顯，但工程複雜度最高

雷射產生電漿（LPP）通常透過高功率雷射轟擊液態錫滴，產生13.5奈米EUV。ASML的EUV系統採用這一基本路線，其產品資料顯示，13.5奈米光源已用於商業EUV曝光系統。55

LPP的核心優勢，是輸出功率較接近曝光與高吞吐量檢測的需求；代價則包括高功率驅動雷射、錫滴控制、碎屑抑制、集光鏡污染、熱管理與系統維護。對檢測設備而言，LPP可能提供較大的吞吐量空間；對新創企業而言，這也意味著更高的資本、工程與服務門檻。

DPP：較緊湊的候選方案

放電產生電漿（DPP）透過放電形成EUV電漿，潛在優勢是系統可比大型加速器設施更為緊湊，並可能適合部分量測所需的功率。中國相關報導將DPP列為國內正在探索的路線之一。1726

不過，DPP仍須解決電極耗損、碎屑、電漿穩定性、光源壽命與長期維護等問題。它是否適合產線，不能只看能否產生13.5奈米光，更要看連續運轉能力與維護週期是否符合晶圓廠要求。

FEL與同步輻射：適合高端研發，不適合一般產線部署

自由電子雷射（FEL）與同步輻射光源具備高亮度、高相干性與可調諧等優勢，適合參考量測、材料研究、光罩分析與製程開發。然而，這類光源通常依賴大型加速器設施，體積、成本與運作條件都不利於直接部署在一般晶圓廠生產線。

因此，加速器光源更可能先扮演「標準」與「研發平台」的角色，為其他量測系統提供高品質對照資料，而不是立即取代緊湊型產線設備。

SSMB：面向高平均功率的長期方案

清華大學主導的穩態微聚束（SSMB），利用儲存環中的電子束，透過雷射調變與波盪器形成微聚束，並在電子束循環過程中維持這種結構。清華方面公布的原理驗證工作顯示，SSMB的基本機制已完成實驗演示；後續方案則提出13.5奈米、高平均功率與窄頻寬EUV輻射的目標。124

SSMB的吸引力，在於它試圖結合儲存環的高重複頻率與相干輻射的高亮度。相關設計資料提出每台工具超過1千瓦的目標，但這屬於方案與工程研究指標，不能等同於已建成並通過晶圓廠認證的量產光源。310

SSMB的主要障礙包括電子束穩定性、雷射調變、儲存環控制、光束品質、設施規模與系統成本。它更像是一條可能改變高功率EUV供應方式的長期路線，而不是目前最容易落地的桌上型檢測方案。

為什麼HHG成為下一代量測的重要候選

高次諧波產生（HHG）是將飛秒雷射聚焦到氣體等介質中，產生涵蓋EUV至軟X射線範圍的高次諧波。相較於錫電漿光源，HHG通常具有以下特點：

• 桌上型部署潛力： 不需要大型同步輻射設施，適合實驗室與專用量測設備；
• 高相干性： 有利於相干繞射成像、散射量測、疊層成像（ptychography）與光罩複檢；
• 波長彈性： 可依材料、結構與量測模型選擇不同波段；
• 較低碎屑風險： 不依賴錫滴電漿，因此可減少相關污染控制壓力；
• 超快特性： 適合時間解析量測與材料研究。3544

HHG尤其適合「需要高相干性，但未必需要光刻等級大功率」的應用。NIST已使用桌上型HHG光源進行EUV臨界尺寸繞射量測，相關研究也將HHG視為EUV量測與成像的重要光源方向。3335

不過，HHG的短板同樣明確：轉換效率與輸出功率較低，光束穩定性、長期運轉、重複頻率、光學損耗與大面積掃描吞吐量仍需改善。針對EUV光罩全尺寸檢測的工程分析曾估算，具體應用可能需要約1至100毫瓦級的光源功率；實際需求會隨缺陷敏感度、掃描面積、訊噪比與吞吐量而變化，因此不能將單一功率數字視為所有檢測設備的統一門檻。51

公開資料顯示，ASML、英特爾、三星與台積電都曾使用或評估HHG相關量測與檢測技術。1824但這較適合解讀為產業界正在驗證HHG的潛力，而非HHG已普遍取代電漿光源，成為所有高產能量測與檢測設備的標準方案。

中國的國內生態：從光源走向系統整合

公開報導列出的中國企業包括華芯極光、朗道科技、雲棲極耀、華日激光與皓宇芯光。相關報導將這些企業描述為分布於光源、雷射、設備與系統整合等環節，其中皓宇芯光主要關注HHG路線。17

在大學與科研機構方面，清華大學的SSMB計畫，是目前公開資料中較清晰的加速器光源路線之一。其原理驗證曾與德國亥姆霍茲柏林材料與能源研究中心，以及德國聯邦物理技術院合作完成，顯示這一方向仍需要深厚的國際加速器與計量科學基礎。214

一個可持續的國內生態，也必須補足光源以外的環節：

• EUV多層反射鏡、真空腔體與污染控制；
• 探測器、精密平台、對準、校準與輻射計量；
• 散射模型、影像重建、缺陷分類與製程控制軟體；
• 光罩基板、薄膜、光阻與晶圓製程測試結構；
• 與晶圓廠合作，建立量測結果與實際印刷、元件電性及良率之間的相關性。

換言之，國產化不能只統計「有多少家企業正在開發EUV光源」，還要觀察是否已形成可交付的整機、穩定的校準體系，以及真實生產資料的閉環。

從實驗室樣機到量產工具，最難跨越的五道門檻

1. 有效光功率與吞吐量

光源產生的功率，不等於抵達樣品、經光學系統收集，並最終轉化為有效訊號的功率。檢測工具必須在缺陷敏感度、掃描面積、曝光時間與雜訊之間取得平衡。

2. 長期穩定性

晶圓廠需要的是能跨班次、跨月份穩定運作的工具，而不是只在短時間內表現良好的實驗裝置。波長、劑量、指向、相干性與探測器響應，都必須能夠被監控、校準與維護。

3. 光源與系統壽命

電漿部件、雷射器、真空系統、反射鏡與探測器，都會影響維護週期。碎屑污染、光學性能衰減與關鍵部件更換成本，最終會直接影響設備的總持有成本。

4. 量測結果必須與晶圓結果相關

高解析度影像本身不是終點。設備必須證明其測得的關鍵尺寸、疊對誤差或缺陷特徵，能夠預測實際晶圓印刷效果、元件性能與良率。否則，量測結果很難被納入生產控制流程。

5. 製程與軟體整合

EUV檢測必須適配光罩、光阻、薄膜、晶圓表面形貌、自動搬運、資料介面與工廠製程控制系統。長週期客戶認證、對比測試與現場運行資料，往往比單次實驗演示更能決定技術能否商業化。3050

判斷中國EUV量測是否成熟，應該看什麼

未來最值得觀察的，不是某個團隊是否宣布獲得13.5奈米光，而是以下可驗證指標：是否有持續運行資料；是否公布有效樣品功率與掃描吞吐量；是否能對缺陷檢測結果進行計量校準；是否與電子束、同步輻射或晶圓電性結果建立相關性；以及是否有晶圓廠完成長期試用與認證。

綜合目前公開資訊，中國較合理的路徑可能是分階段推進：HHG先進入研發、光罩複檢與專用量測；DPP等較緊湊的電漿路線爭取部分線上應用；同步輻射與SSMB繼續承擔高端光源及計量科學研究；LPP則在最高功率與高吞吐量場景維持重要地位。

因此，中國EUV量測生態已出現從光源研發走向設備與系統整合的雛形，但「形成生態」與「實現量產」之間仍有明顯距離。決定成敗的關鍵，不是單獨製造出13.5奈米光，而是把光源、光學、探測器、演算法、製程材料與晶圓廠驗證整合成一套能夠持續運行的生產工具。

先進晶片製造正面對更複雜的三維結構，以及更小的缺陷尺度。EUV曝光採用13.5奈米波長；傳統深紫外（DUV）量測體系則常見193奈米與248奈米。隨著關鍵尺寸、光罩缺陷與電晶體立體結構持續微縮，檢測設備必須在提高空間解析度的同時，維持足夠速度，並降低對樣品的損傷。5532

中國正在形成的，並不是一台已完成量產驗證的國產EUV曝光機，而是一個以EUV量測為核心、逐步向外擴張的技術生態：光源、反射鏡、真空系統、探測器、精密運動平台、演算法與製程控制軟體，都可能成為切入點。真正的產業化，仍取決於這些零組件能否整合成可長期運作、可校準，並能與晶圓廠製程資料形成閉環的完整系統。

為什麼GAA電晶體需要更先進的EUV檢測

當電晶體從FinFET轉向閘極全環繞（GAA）結構後，通道、閘極與介面呈現更明顯的三維特徵，部分關鍵結構甚至位於覆蓋層或材料介面之下。若傳統檢測只能觀察表面，便難以完整判斷關鍵尺寸、側壁輪廓、層間偏移與埋藏缺陷。公開報導將GAA視為推動高解析度、非接觸式新型檢測需求的重要因素。8

13.5奈米EUV的價值不只是「波長更短」。在散射量測中，缺陷尺寸與照明波長都會明顯影響訊號強度；縮短波長有助於提升對奈米級缺陷的敏感度，但實際效果仍取決於光源功率、光學系統、探測器雜訊、樣品材料與重建演算法。18

EUV檢測可透過散射量測、相干繞射成像（CDI）與反射式成像等方式，從繞射訊號反推出結構參數，而不必依賴探針直接接觸晶圓。美國國家標準暨技術研究院（NIST）的實驗，已使用桌上型HHG光源對小於50奈米的線空結構進行EUV繞射量測；另一項研究則顯示，EUV散射量測對二維互連結構的面外特徵，具備單奈米級敏感度。3334

為什麼EUV光罩需要「同波長」檢測

EUV光罩並不是單純的透明版，而是由多層反射膜構成的複雜結構。某些相位缺陷在非EUV波長下，可能不容易判斷是否會實際轉印到晶圓。因此，所謂「actinic inspection」通常是指使用與曝光相同的13.5奈米波長進行檢測，以更直接評估缺陷的可印刷性。相關研究指出，13.5奈米檢測對識別EUV多層光罩中的關鍵相位缺陷尤其重要。48

這也是HHG受到重視的原因之一。HHG能產生具備空間與時間相干性的EUV光，適合相干散射顯微鏡、繞射量測與無透鏡成像。三星公開資料曾介紹採用獨立HHG光源的EUV光罩缺陷複檢系統，顯示HHG至少已進入專用光罩複檢與研發設備的技術討論範圍。42

四類EUV光源路線如何取捨

LPP：功率優勢最明顯，但工程複雜度最高

雷射產生電漿（LPP）通常透過高功率雷射轟擊液態錫滴，產生13.5奈米EUV。ASML的EUV系統採用這一基本路線，其產品資料顯示，13.5奈米光源已用於商業EUV曝光系統。55

LPP的核心優勢，是輸出功率較接近曝光與高吞吐量檢測的需求；代價則包括高功率驅動雷射、錫滴控制、碎屑抑制、集光鏡污染、熱管理與系統維護。對檢測設備而言，LPP可能提供較大的吞吐量空間；對新創企業而言，這也意味著更高的資本、工程與服務門檻。

DPP：較緊湊的候選方案

放電產生電漿（DPP）透過放電形成EUV電漿，潛在優勢是系統可比大型加速器設施更為緊湊，並可能適合部分量測所需的功率。中國相關報導將DPP列為國內正在探索的路線之一。1726

不過，DPP仍須解決電極耗損、碎屑、電漿穩定性、光源壽命與長期維護等問題。它是否適合產線，不能只看能否產生13.5奈米光，更要看連續運轉能力與維護週期是否符合晶圓廠要求。

FEL與同步輻射：適合高端研發，不適合一般產線部署

自由電子雷射（FEL）與同步輻射光源具備高亮度、高相干性與可調諧等優勢，適合參考量測、材料研究、光罩分析與製程開發。然而，這類光源通常依賴大型加速器設施，體積、成本與運作條件都不利於直接部署在一般晶圓廠生產線。

因此，加速器光源更可能先扮演「標準」與「研發平台」的角色，為其他量測系統提供高品質對照資料，而不是立即取代緊湊型產線設備。

SSMB：面向高平均功率的長期方案

清華大學主導的穩態微聚束（SSMB），利用儲存環中的電子束，透過雷射調變與波盪器形成微聚束，並在電子束循環過程中維持這種結構。清華方面公布的原理驗證工作顯示，SSMB的基本機制已完成實驗演示；後續方案則提出13.5奈米、高平均功率與窄頻寬EUV輻射的目標。124

SSMB的吸引力，在於它試圖結合儲存環的高重複頻率與相干輻射的高亮度。相關設計資料提出每台工具超過1千瓦的目標，但這屬於方案與工程研究指標，不能等同於已建成並通過晶圓廠認證的量產光源。310

SSMB的主要障礙包括電子束穩定性、雷射調變、儲存環控制、光束品質、設施規模與系統成本。它更像是一條可能改變高功率EUV供應方式的長期路線，而不是目前最容易落地的桌上型檢測方案。

為什麼HHG成為下一代量測的重要候選

高次諧波產生（HHG）是將飛秒雷射聚焦到氣體等介質中，產生涵蓋EUV至軟X射線範圍的高次諧波。相較於錫電漿光源，HHG通常具有以下特點：

• 桌上型部署潛力： 不需要大型同步輻射設施，適合實驗室與專用量測設備；
• 高相干性： 有利於相干繞射成像、散射量測、疊層成像（ptychography）與光罩複檢；
• 波長彈性： 可依材料、結構與量測模型選擇不同波段；
• 較低碎屑風險： 不依賴錫滴電漿，因此可減少相關污染控制壓力；
• 超快特性： 適合時間解析量測與材料研究。3544

HHG尤其適合「需要高相干性，但未必需要光刻等級大功率」的應用。NIST已使用桌上型HHG光源進行EUV臨界尺寸繞射量測，相關研究也將HHG視為EUV量測與成像的重要光源方向。3335

不過，HHG的短板同樣明確：轉換效率與輸出功率較低，光束穩定性、長期運轉、重複頻率、光學損耗與大面積掃描吞吐量仍需改善。針對EUV光罩全尺寸檢測的工程分析曾估算，具體應用可能需要約1至100毫瓦級的光源功率；實際需求會隨缺陷敏感度、掃描面積、訊噪比與吞吐量而變化，因此不能將單一功率數字視為所有檢測設備的統一門檻。51

公開資料顯示，ASML、英特爾、三星與台積電都曾使用或評估HHG相關量測與檢測技術。1824但這較適合解讀為產業界正在驗證HHG的潛力，而非HHG已普遍取代電漿光源，成為所有高產能量測與檢測設備的標準方案。

中國的國內生態：從光源走向系統整合

公開報導列出的中國企業包括華芯極光、朗道科技、雲棲極耀、華日激光與皓宇芯光。相關報導將這些企業描述為分布於光源、雷射、設備與系統整合等環節，其中皓宇芯光主要關注HHG路線。17

在大學與科研機構方面，清華大學的SSMB計畫，是目前公開資料中較清晰的加速器光源路線之一。其原理驗證曾與德國亥姆霍茲柏林材料與能源研究中心，以及德國聯邦物理技術院合作完成，顯示這一方向仍需要深厚的國際加速器與計量科學基礎。214

一個可持續的國內生態，也必須補足光源以外的環節：

• EUV多層反射鏡、真空腔體與污染控制；
• 探測器、精密平台、對準、校準與輻射計量；
• 散射模型、影像重建、缺陷分類與製程控制軟體；
• 光罩基板、薄膜、光阻與晶圓製程測試結構；
• 與晶圓廠合作，建立量測結果與實際印刷、元件電性及良率之間的相關性。

換言之，國產化不能只統計「有多少家企業正在開發EUV光源」，還要觀察是否已形成可交付的整機、穩定的校準體系，以及真實生產資料的閉環。

從實驗室樣機到量產工具，最難跨越的五道門檻

1. 有效光功率與吞吐量

光源產生的功率，不等於抵達樣品、經光學系統收集，並最終轉化為有效訊號的功率。檢測工具必須在缺陷敏感度、掃描面積、曝光時間與雜訊之間取得平衡。

2. 長期穩定性

晶圓廠需要的是能跨班次、跨月份穩定運作的工具，而不是只在短時間內表現良好的實驗裝置。波長、劑量、指向、相干性與探測器響應，都必須能夠被監控、校準與維護。

3. 光源與系統壽命

電漿部件、雷射器、真空系統、反射鏡與探測器，都會影響維護週期。碎屑污染、光學性能衰減與關鍵部件更換成本，最終會直接影響設備的總持有成本。

4. 量測結果必須與晶圓結果相關

高解析度影像本身不是終點。設備必須證明其測得的關鍵尺寸、疊對誤差或缺陷特徵，能夠預測實際晶圓印刷效果、元件性能與良率。否則，量測結果很難被納入生產控制流程。

5. 製程與軟體整合

EUV檢測必須適配光罩、光阻、薄膜、晶圓表面形貌、自動搬運、資料介面與工廠製程控制系統。長週期客戶認證、對比測試與現場運行資料，往往比單次實驗演示更能決定技術能否商業化。3050

判斷中國EUV量測是否成熟，應該看什麼

未來最值得觀察的，不是某個團隊是否宣布獲得13.5奈米光，而是以下可驗證指標：是否有持續運行資料；是否公布有效樣品功率與掃描吞吐量；是否能對缺陷檢測結果進行計量校準；是否與電子束、同步輻射或晶圓電性結果建立相關性；以及是否有晶圓廠完成長期試用與認證。

綜合目前公開資訊，中國較合理的路徑可能是分階段推進：HHG先進入研發、光罩複檢與專用量測；DPP等較緊湊的電漿路線爭取部分線上應用；同步輻射與SSMB繼續承擔高端光源及計量科學研究；LPP則在最高功率與高吞吐量場景維持重要地位。

因此，中國EUV量測生態已出現從光源研發走向設備與系統整合的雛形，但「形成生態」與「實現量產」之間仍有明顯距離。決定成敗的關鍵，不是單獨製造出13.5奈米光，而是把光源、光學、探測器、演算法、製程材料與晶圓廠驗證整合成一套能夠持續運行的生產工具。