i-line半导体光刻胶，半导体光刻胶基础知识讲解

很多朋友对i-line半导体光刻胶，半导体光刻胶基础知识讲解不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

在光刻胶领域，日本是世界领先的制造商，尤其是在EUV光刻胶领域，他们的市场份额高达90%。然而，他们似乎并没有放慢脚步。根据《日经新闻》之前的报道，富士胶片控股公司和住友化学最早将于2021年开始为下一代芯片提供材料，这将有助于智能手机和其他设备变得更小、更节能。

报道进一步指出，富士胶片正投资45亿日元(4260万美元)装备其位于东京西南静冈县的生产工厂，最早将于明年开始量产。该公司表示，使用这种产品，残留物较少，从而减少了缺陷芯片的数量。同时，住友化学将在2022财年之前为大阪的一家工厂提供从开发到生产的全方位光刻胶产能。由于其强大的市场，该公司已达成临时协议，向大型制造商提供产品。

信越化学在台湾设厂服务TSMC？

据《日经新闻》最新报道，信越化学工业株式会社将斥资约300亿日元(2.85亿美元)，将半导体工厂的重要材料光刻胶的产能提高20%，并首次在台湾省生产，为生产高级芯片扩大供应。信越化学将在日本和台湾省投资生产光刻胶的新设备。这种材料用于在硅片上形成电路图案。

随着半导体材料领域竞争的加剧，以及5G设备、数据中心和其他应用对芯片的需求不断增长，日本领先的光刻胶制造商信越化学(Shinetsu Chemical)提高了产能。据日经新闻报道，心悦化学的云林工厂将从2021年2月起率先提高产能。届时，信越化学将开始在台湾省生产这种适用于先进的极紫外(EUV)光刻技术的光刻胶。在过去，这种材料只在日本生产。

心悦化工希望此举能够满足TSMC等客户不断增长的需求。在日本，信越化学位于新潟县知津津的工厂新设备计划于2022年2月开始运转。台湾省的产能将增加50%，江津的工厂将增加20%，员工数量也将扩大。信越化学也将增加南韩、中国大陆和其他市场客户的产量。

其他日本光致抗蚀剂制造商，包括JSR和东京华英工业公司，也在日本和海外生产EUV光致抗蚀剂，而住友化学和富士胶片正准备进入这一领域。

延伸阅读：什么是光刻胶？

光刻胶是微电子技术中微图形加工的关键材料之一。它是由光敏树脂、感光剂和溶剂组成的光敏混合液。利用光化学反应，通过诸如曝光、显影和蚀刻的过程，将所需的精细图案从掩模转移到待处理的衬底上的图案转移介质上，其中曝光由诸如紫外光、电子束、准分子激光束、X射线和离子束的曝光源照射或辐射，从而改变光致抗蚀剂的溶解度。

按应用领域分类，光刻胶主要包括四大类：印刷电路板(PCB)专用化学品(光引发剂和树脂)、液晶显示器(LCD)用光引发剂、半导体光刻胶用光引发剂和其他用途光刻胶。本文主要讨论半导体光刻胶。

光致抗蚀剂自1959年发明以来一直是半导体的核心材料，后被改进应用于PCB的制造，并在90年代应用于平板显示器的加工制造。最终应用领域包括消费电子、家用电器、汽车通讯等。光刻工艺约占整个芯片制造成本的35%，占整个芯片工艺的40%~60%，是半导体制造中的核心工艺。

以半导体光刻胶为例。在光刻过程中，光致抗蚀剂被均匀地涂覆在基板上。经过曝光(改变光刻胶的溶解度)、显影(用显影液溶解改性光刻胶的可溶部分)和刻蚀，将掩模上的图形转移到衬底上，形成与掩模完全对应的几何图形。

随着集成电路集成度的提高，光刻技术不断发展。为了满足集成电路对密度和集成度的更高要求，半导体用光刻胶不断缩短，以提高极限分辨率。目前，世界芯片技术水平已经进入微纳级，光刻胶的波长也从宽紫外光谱逐渐向G线(436nm)、I线(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)、F2(157nm)、最先进转变。

目前半导体市场上使用的主要光刻胶有G-line、I-line、KrF和ArF，其中市场上使用最多的是G-line和I-line光刻胶。KrF和ArF光刻胶核心技术基本被日美公司垄断。

光刻胶不仅具有纯度高、工艺复杂的特点，还需要相应的光刻机进行匹配和调试。一般一个芯片在制造过程中需要10~50道光刻工序。由于衬底不同，分辨率要求不同，刻蚀方式不同，不同的光刻工艺对光刻胶的具体要求也不同。即使是类似的光刻工艺，不同的厂商也会有不同的要求。

根据不同的应用要求，光刻胶有很多种，这些差异主要是通过调整光刻胶的配方来实现的。因此，调整光刻胶配方，满足差异化的应用需求，是光刻胶厂商的核心技术。此外，由于光刻分辨率与芯片特征尺寸直接相关，而光刻胶的性能与光刻分辨率相关。限制光刻分辨率的是光的干涉和衍射效应。光刻分辨率与曝光波长、数值孔径和工艺系数有关。

光刻胶的曝光波长从广谱紫外转移到G线i线KrFArFEUV(13.5nm)。随着曝光波长的缩短，光刻胶所能达到的极限分辨率不断提高，光刻得到的电路图形精度更好，相应的光刻胶价格也更高。光刻光路的设计有利于进一步提高数值孔径。随着技术的发展，数值孔径从0.35发展到1以上。随着相关技术的发展，对光刻胶及其配套产品的性能要求越来越严格。

工艺系数从0.8变化到0.4，其值与光刻胶的产品质量有关。通过结合双掩膜和双刻蚀技术，现有的光刻技术使我们能够用193nm激光完成10nm工艺的光刻。为了实现7nm和5nm工艺，传统光刻技术遇到瓶颈，EUV(13.5nm)光刻技术脱颖而出，TSMC和三星也在相关领域进行布局。EUV光刻的光路是基于反射设计的，不同于上一代的折射。所需的光刻胶主要是无机光刻胶，如金属氧化物光刻胶。

责任编辑：tzh

以上知识分享希望能够帮助到大家！