技術_光阻材料

定義

光阻(Photoresist)是微影製程的關鍵材料,在晶圓表面形成感光薄膜,透過曝光(紫外光/EUV)與顯影步驟將電路圖案轉移至晶圓。光阻材料與曝光光源的演進直接決定製程節點的推進能力。

光阻技術演進

光源應用節點光阻類型顯影劑
G/I Line0.5–1.5µm非化學增幅型正型 TMAH、負型二甲苯
KrF130–500nm化學增幅型(有機高分子)TMAH
ArF65–130nm化學增幅型(含 Aliphatic Resin)TMAH
ArF 浸潤式7–65nm化學增幅型(含氟樹脂)TMAH
EUV7–1.6nm化學增幅型(含碘/氟複合結構)TMAH
A14(1.4nm)1.4nm金屬氧化物光阻(非化學增幅型)、有機高分子驗證中

A14 節點光阻材料變革

1.4nm(A14)製程由化學增幅型光阻逐步轉向金屬氧化物光阻(非化學增幅型),三大技術路線:

  1. CVD/ALD 沉澱光阻劑:Lam Research + ASML + imec 聯合開發
  2. 金屬氧化物光阻:Inpria(JSR)開發的錫基金屬氧化物光阻,高解析度
  3. 小分子光阻:住友化學開發,低碳氟鏈(呼應 PFAS 禁令)

市場規模

2024 年全球光阻市值約 64 億美元,2024–2034 CAGR 5.6%。ArF 浸潤式光阻市占最高(38–40%)。(estimate,中信心,market.us)

台灣廠商現況

廠商應用地位
1711_永光(市)PSPI(兼有光阻)、玻璃芯基板光阻台灣感光材料廠,布局先進封裝與玻璃芯基板
1717_長興(市)PSPI 光阻材料台灣封裝材料廠,PSPI 應用

台灣廠商限制

台灣光阻材料廠商目前主要聚焦於 PSPI(感光聚醯亞胺,先進封裝用)。前段製程用的 EUV/ArF 光阻仍由日本(JSR/住友化學/東京應化)與美國(Rohm and Haas)廠商主導,台廠尚未明確進入。

海外主要廠商

廠商國籍主要產品
JSR / Inpria日本 / 美國金屬氧化物光阻(A14)、化學增幅型
住友化學日本小分子光阻、化學增幅型
東京應化工業(TOK)日本EUV 光阻、KrF/ArF
旭化成日本PSPI 材料(先進封裝)
HD Microsystems美國正型 PSPI(先進封裝)

TSMC 光阻技術路線

製程節點曝光技術光阻類型
7nm–3nmArF 浸潤式 + EUV化學增幅型
2nmEUV化學增幅型(GAA)
A16EUV化學增幅型 + BSPDN
A14EUV金屬氧化物光阻(驗證中)/ 化學增幅型

相關技術

  • 技術_PSPI(先進封裝用光阻材料,PSPI 是 PI 系光阻)
  • 技術_BSPDN(A16 製程導入 BSPDN,光阻製程道次增加)
  • 技術_TGV(玻璃芯基板 TGV 成孔後光阻塗布步驟)

供應鏈

供應鏈_半導體特化耗材

圖解

圖說:2024–2034 年全球光阻劑市場趨勢:CAGR 5.6%,ArF 浸潤式占比最高(38–40%)。EUV 光阻與金屬氧化物光阻(Metal Oxide Resist)為未來關鍵成長驅動。

來源