EUV光刻膠
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-24
EUV光刻膠的實例教程
CINNO Research產業資訊，日本JSR收購了次世代EUV光刻膠初創企業美國inpria。通過此次收購， JSR擴大了EUV 光刻膠布局。隨著半導體精細制程需求而增長的EUV光刻膠市場上，JSR的地位有望進一 步加強。
根據韓媒etnews 報道，JSR宣布收購 inpria 79%的股份。JSR在2017年獲得了inpria 21%的股份，通過 此次追加投資完成了inpria 的100%股份持有。收購工作將于10月底結束。inpria的市值為5.14億美 元。
inpria是開發半導體曝光制程中使用的PR的初創公司?？梢援嫵龀氹娐穚attern的EUV需要與傳統制 程不一樣的專用光刻膠。因其技術難度高，一直被日本 JSR、TOK、信越等獨家生產。
inpria開發出了比現有的有機物基礎EUV 光刻膠光吸收率更高的無機物基礎光刻膠，因此在業界備受關 注。三星電子、SK 海力士、TSMC等企業均對inpria進行過投資。
通過此次收購，JSR在EUV光刻膠市場上的影響力將進一步加強。隨著JSR將產品領域從有機物光刻膠擴 大到無機物光刻膠，可以應對新一代EUV 光刻膠市場。
展開 2019年，東京應化在全球半導體光刻膠市場中獲得多項“第一”，凸顯出行業領導地位。
東京應化在半導體光刻膠領域產品線齊全，g線光刻膠、i線光刻膠、KrF光刻膠、ArF光刻膠、ArF沉浸式、EUV光刻膠、電子光束光刻膠都有產品。
JSR：光刻膠巨頭
JSR成立于1957年，于1979年進入光刻膠領域。JSR的半導體光刻膠全面覆蓋從g線到EUV。目前，JSR技術上處于領先地位，正在研發和銷售適用于5nm及以下制程的EUV光刻膠，以維持和擴大其在先進光刻材料的市場份額。
信越化學：實力強勁的綜合性化工企業
信越化學是日本最大的化工企業，成立于1926年，是最早向海外擴張的日本化工企業。1998年，信越化學實現了光刻膠產品的商用化。光刻膠產品涵蓋了i線、KrF、ArF、EUV，在光刻膠方面全球第二。
展開 旋轉過程還通過離心力去除大部分液體，并留下一層薄薄的光刻膠。還進行了稱為預烘烤的過程，以烤干最后一點液體，并在某些情況下以化學方式為即將進行的反應準備光刻膠。
隨后，硅片進入 ASML的光刻工具，然后通過掩模將光線照射到光刻膠上，并在那里引起化學反應。之后，晶圓被送回到東京電子涂布機/顯影工具清洗，使用顯影劑洗掉光刻膠。如果這種光刻膠是正性的，那么曝光的光刻膠會發生反應并變成溶劑，這樣它就可以被洗掉。如果是負的，曝光的光刻膠反應不再是溶劑，未曝光的光刻膠被洗掉。這僅適用于光刻工藝，除此之外還存在其他相關工藝，例如多圖案技術、蝕刻和間隔物，但讓我們今天關注光刻工藝。
上面概述的光刻膠工藝已經出色地工作了幾十年，但它開始遇到重大問題。這與線邊緣粗糙度、靈敏度、分辨率和吞吐量有關。EUV 光刻使用相對于 DUV 而言極短波長的光來轟擊晶圓。較短波長的極紫外光的生成難度要大得多。
EUV 存在吞吐量問題。這個問題主要圍繞一個事實，即相對于DUV，EUV光刻機只有1/14劑量的光子打在晶圓上。因此，必須增加 EUV 中的劑量，這反過來又通過增加曝光時間來降低吞吐量。產能問題導致晶圓產量受到嚴重限制，成本增加。為了最大化吞吐量，劑量被最小化，這會導致與特征保真度相關的各種問題。
一種解決方案是使用更多的機器并從光源上入手，然而EUV光刻機機器極其昂貴，每臺約 1.5 億美元，而且ASML 的產量非常有限。至于增加光源功率，也相當非常困難，ASML 的功率增加路線圖遠不及 EUV 層在新節點上增加的速度。
除了更少的光子暴露在光刻膠上之外，EUV 光刻膠也吸收更少的光子。
展開 一種解決方案是使用更多的機器并從光源上入手，然而EUV光刻機機器極其昂貴，每臺約 1.5 億美元，而且ASML 的產量非常有限。至于增加光源功率，也相當非常困難，ASML 的功率增加路線圖遠不及 EUV 層在新節點上增加的速度。
除了更少的光子暴露在光刻膠上之外，EUV 光刻膠也吸收更少的光子。這主要因為光刻膠溶液是光酸產生劑、粘合促進劑和穩定劑的極其精確的混合物。那就意味著如果在過程中出現差錯，會是一個代價高昂的錯誤。2019 年，臺積電的 Fab 14B 光刻膠出現問題，最終給他們帶來高達5.5 億美元的損失。使用 EUV 光刻膠，這種平衡行為更加難以控制，因為特定的混合物會導致吸收更少。對 EUV 的需求以及 1-2 次更少光子和更少吸收的需求相結合，為經典光刻膠行業提供了一個成熟的機會。這就吸引廠商進入干燥抗蝕劑（dry resist）市場。
Lam Research 正試圖成為當中的攪局者。他們將使用化學氣相沉積工藝在金屬光刻膠上分層，而不是使用旋涂機的濕式光刻膠（wet photoresist ）技術。Lam Research聲稱干式光刻膠技術（dryresist ）與濕式光刻膠相比具有多項優勢。由于是一種密集沉積的金屬（metal），它不會與許多其他化學物質混合。這允許金屬光刻膠僅作為吸收劑?；氐酵掏铝浚@意味著每個晶圓通過和功率降低了 2 倍。每臺 EUV 工具吞吐量幾乎翻倍，這將大大降低成本。
靈敏度并不是唯一的優勢。Lam 的干式光刻膠也是采用干法開發的。在濕顯影中，光刻膠用水或酸洗滌。當光刻膠由于毛細作用力溶解掉時，圖案化的線條和其他特征可能會坍塌。
展開 近日，JSR宣布旗下子公司Inpria和SK海力士為了實現EUV用金屬氧化物PR的應用，開展聯合研究
Inpria 是一家公關公司，成立于 2007 年，是從俄勒岡州立大學化學研究中心分拆出來的。在 2017 年收購 21% 的股份后，JSR 去年獲得了 79% 的股份，從而收購了 Inpria。
自2007年成立以來，Inpria一直致力于開發基于金屬的EUV光刻膠。其主要產品主要由氧化錫組成，使用EUV曝光系統實現了世界上最高分辨率。此外，金屬基光刻膠在干蝕刻過程中的圖案轉移性能方面優于傳統光刻膠，非常適合半導體量產工藝。
PR是一種用于半導體曝光工藝的材料。當 PR被施加到晶圓上并暴露在光掩模上所描繪的光線下時，就會雕刻出電路圖案。這個過程就是曝光。
Inpria 的 PR 是一種基于金屬氧化物的無機材料?，F有的有機PR是通過化學物質與光發生反應來雕刻圖案，而無機PR是錫系金屬顆粒與光接觸形成電路。在一個簡單的比較中，液體和固體本質上更堅硬。
因此，無機 PR 的光吸收率是有機 PR 的 4 倍。如果光吸收好，則有利于雕刻微電路圖案。因此，被評價為適用于下一代曝光技術EUV。
然而，它尚未用于存儲器制造過程。如果SK海力士通過與Inpria的合作將其商業化，這是存儲器行業的首例。
JSR 解釋說：“將金屬氧化物 PR 用于 EUV，我們可以有效地圖案化先進的節點器件架構。Inpria 材料解決方案將降低 EUV 圖案化成本?！?SK海力士表示，“EUV很復雜，需要先進的材料。氧化錫PR將為下一代DRAM提供性能和低成本?！?此前，Lam Research 宣布將為 SK Hynix 提供干式 PR 底層和干式顯影工藝設備。該產品由 Lam Research、荷蘭 ASML 和比利時 iMac 聯合制造。
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)”用光刻膠(Photoresist，PR)的開發中。
在邏輯半導體應用方向，ADEKA基于出色的光控制技術和金屬管理技術，賦予EUV光刻膠材料一光氧化發生劑“ADEKA ARKLS”系列產品全球第一的性能，并獲得了極佳的銷售業績。隨著半導體微縮化發展，預計對EUV光刻膠的需求也將越來越多，因此ADEKA在2021年8月決定進行設備投資，并投建新廠房。
此次新引進的設備量產后，ADEKA的產能將較以往提升至兩倍多。
自2007年成立以來，Inpria一直致力于開發基于金屬的EUV光刻膠。其主要產品主要由氧化錫組成，使用EUV曝光系統實現了世界上最高分辨率。此外，金屬基光刻膠在干蝕刻過程中的圖案轉移性能方面優于傳統光刻膠，非常適合半導體量產工藝。
PR是一種用于半導體曝光工藝的材料。當 PR被施加到晶圓上并暴露在光掩模上所描繪的光線下時，就會雕刻出電路圖案。這個過程就是曝光。
目前東京應化綜合實力位列第一，除了在 ArF 光刻膠領域以 16%的市占率位于 JSR（25%）、信越化學（22%）、住友化學（17%）之后，在g/i線光刻膠、KrF光刻膠、EUV光刻膠三個領域的份額均位列第一，其中在 EUV 光刻膠領域獨占鰲頭，一家占據一半以上的份額。
在韓國，成功實現半導體全工程的核心材料極紫外線(EUV)光刻膠的韓國國產化，為對應后工程需求擴大，正在進行光刻膠的開發。在日本主導的光刻膠市場，韓國企業積極進入。
LG化學計劃以自身技術為基礎，開發后工藝光刻膠，供應給半導體企業?？紤]還處于開發的初期階段，預計還需要一段時間。以現有的材料開發業績為基礎，預計將能加快開發和供應。
此后光刻技術仍在持續進步，ArF、EUV光刻膠先后問世
。2000年，JSR的ArF光刻膠成為半導體工藝開發聯盟認證的下一代半導體0.13μm工藝的抗蝕劑。2001，東京應化也推出了自己的ArF光刻膠產品。2002年，東芝開發出分辨率22nm的低分子EUV光刻膠。
而高端領域的KrF、ArF、EUV光刻膠在技術、產品、產能方面均與國外存在較大差距，目前仍主要依賴于進口，處于被國外巨頭壟斷的現狀，國內公司量產層面近乎空白，尤其是EUV光刻膠，國內尚無一家企業有產品問世。
按技術門檻區分，半導體用光刻膠產品由低端到高端可以分為g線、i線、KrF、ArF和EUV光刻膠。目前，中國大陸僅實現了KrF光刻膠的量產，ArF光刻膠產品仍處于客戶驗證階段或量產供貨前期，而在被美日企業壟斷的高端EUV光刻膠領域的技術儲備幾乎空白。
不僅在大阪工廠（大阪市此花區）新建ArF液浸光刻膠和EUV光刻膠生產產線，還計劃在旗下子公司東友精密化學的益山工廠（韓國）新建廠房，用于生產ArF液浸光刻膠和EUV光刻膠。大阪工廠的計劃稼動時間為2023年上半年，東友精密化學（韓國）為2024年上半年。
最近，信越化學一直在擴大其在EUV光刻膠方面的市場份額，可能信越化學已經完成了一個材料系統，如有機-無機混合材料，將取代Inpria的位置。無論如何，新項目的出現將能進一步刺激相關行業的技術水平。
