KrF_ArF光阻

定義

KrF / ArF 光阻是 DUV（Deep Ultraviolet）微影使用的化學增幅型光阻（CAR）。KrF 對應 248nm krypton-fluoride excimer laser；ArF 對應 193nm argon-fluoride excimer laser，並分成乾式 ArF 與浸潤式 ArF immersion（ArFi）。它們位於 技術_光阻材料 的主力量產區間：EUV 負責最先進 critical layers，但 DUV 仍負責大量成熟節點、非 critical layers、記憶體與特殊製程層。

KrF / ArF 技術差異

製程位置

flowchart LR
  A[晶圓清洗] --> B[BARC / HMDS]
  B --> C[塗佈 KrF / ArF PR]
  C --> D[Soft Bake]
  D --> E[DUV 曝光<br/>KrF 248nm / ArF 193nm]
  E --> F[PEB 酸擴散控制]
  F --> G[顯影 / Rinse]
  G --> H[蝕刻 / 離子佈植]
  H --> I[去光阻 / 清洗]

圖說：KrF / ArF 光阻不是單一材料，而是光阻、BARC、顯影液、rinse、EBR 與去光阻材料共同構成的微影 stack。

技術原理

KrF / ArF 主流採化學增幅型光阻（CAR）：曝光後 photoacid generator 產生酸，經 post-exposure bake 放大反應，使曝光區與未曝光區的溶解度差異擴大，再由顯影液形成圖案。越往 ArF / ArFi，波長更短、圖案更細，關鍵挑戰轉為：

• 透明度與吸收控制：193nm 對有機材料吸收更強，樹脂結構需重新設計。
• 酸擴散控制：擴散太大會犧牲解析度，太小則感度不足。
• LER / LWR：線邊粗糙與線寬粗糙直接影響良率。
• 浸潤缺陷：ArFi 在鏡頭與晶圓間加入水，需控制水痕、bubble、leaching 與 topcoat / resist 相容性。
• 多重曝光成本：在 EUV 導入前，ArFi 透過 double / quadruple patterning 延伸到更小節點，但 mask、曝光次數與 overlay 成本上升。

市場潛值分析

1. 全球光阻總盤仍在成長

SEMI Wafer Fab Materials Quarterly（2Q25）在 2025 市場展望中估計，光阻市場 2023 年收縮 11% 後，2024 年反彈 14%，2026 年市場規模約 US$3bn；光阻輔材市場 2025-2026 年也約 US$3bn。Mordor Intelligence 估 2025 年光阻市場 US$2.91bn、2026 年 US$3.24bn，2031 年達 US$5.53bn，2026-2031 CAGR 約 11.31%。不同資料口徑差異大，但共同結論是：光阻不是只靠 EUV 成長，DUV / ArF 的存量與輔材升級仍有穩定價值。

2. ArF immersion 是 DUV 價值核心

Mordor 估 ArF immersion 在 2025 年約占光阻市場 31.92%。若以 2025 年 US$2.91bn 的光阻總盤粗估，ArFi 對應約 US$0.9bn 等級；若以 2026 年 US$3.24bn 粗估，ArFi 潛在盤約 US$1.0bn。這是 DUV 光阻中最接近先進製程的價值池，也是日本供應商護城河最深的區段。

3. KrF 是成熟節點長尾與國產替代入口

KrF 的成長速度通常低於 EUV / ArFi，但需求穩定來自成熟邏輯、類比、功率、MEMS、CIS、部分 3D NAND / DRAM 非 critical layers。它的投資價值不在高 ASP，而在：

• 中國成熟節點擴產帶來用量；
• 客戶認證門檻低於 ArFi，適合本土材料廠先切入；
• 出口管制與供應鏈在地化提高客戶導入意願；
• BARC / developer / rinse 等輔材可同步受惠。

4. 中國替代空間大，但 ArF 難度明顯更高

野村 2026-05-21 報告指出，300054.SZ(dinglong) 已建立超過 30 款 immersion ArF / KrF SKU，20 款以上送樣、12 款以上進入 gallon-sample testing，3 款 ArF / KrF 產品已穩定量產；其潛江 Phase-1 30 噸 / 年運行順利，Phase-2 300 噸 / 年已完成。野村同時估中國本土化率 KrF 約 15%、ArF 僅 2-3%，因此替代空間主要在 ArF，但實際轉單節奏會受良率、缺陷與客戶認證限制。

5. 台灣投資映射偏「輔材先行、PR 選擇權」

4749_新應材（櫃） 目前主力仍是 rinse / cleaner / BARC，而非 KrF / ArF PR 本體。野村將 AEMC 的長線選擇權定義為從光阻輔材往 PR 擴張：Rinse 已在 N2 取得份額，KrF BARC 是下一步，低階 KrF PR 是更遠期選項。對台股而言，KrF / ArF 光阻本體短期不是已兌現營收，而是「TSMC 在地化 + 輔材升級 + 長期 PR optionality」。

價格與競爭格局

投資觀察清單

關鍵廠商

技術瓶頸 / 風險

• ArF immersion 的 defectivity、LER、overlay tolerance 與客戶製程整合門檻遠高於 KrF。
• 光阻導入不是化學品單點替換，常會連動 BARC、developer、rinse、etch recipe 與清洗條件。
• 國產化率低代表替代空間大，也代表客戶認證與良率門檻仍高；不能把送樣直接視為收入。
• PFAS / 溶劑環保規範可能要求重配方，短期增加成本與認證時間。
• EUV / High-NA EUV 會吃掉部分 critical layers，但不會消滅 DUV 長尾；投資上需分清「用量穩定」與「ASP 擴張」。

相關技術

• 技術_光阻材料
• 技術_光阻輔材
• 技術_High-NA EUV
• 技術_MOR金屬氧化物光阻
• 技術_光罩

供應鏈

→ 供應鏈_半導體特化耗材

來源

• 260521_nmr_semi-renaissance，野村，2026-05-21（AEMC、Dinglong、ArF / KrF 國產化率與產能）
• ASML，Light & lasers - Lithography principles，https://www.asml.com/en/technology/lithography-principles/light-and-lasers
• ASML，DUV lithography systems，https://www.asml.com/en/products/duv-lithography-systems
• Shin-Etsu Chemical，Photoresist，https://www.shinetsu.co.jp/en/products/electronics-materials/photoresist/
• Fujifilm，Photoresists，https://www.fujifilm.com/us/en/business/semiconductor-materials/photoresists
• SEMI，Market Outlook / Wafer Fab Materials Quarterly 2Q25，https://www.semi.org/sites/semi.org/files/2025-09/5%20Clark%20Tseng_Building%20the%20Future-AI%20Investment%2C%20Equipment%20%26%20Materials%20Market%20Outlook.pdf
• Mordor Intelligence，Photoresist Market，https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/photoresist-market
• Fujifilm IR Day 2024 materials，https://ir.fujifilm.com/en/investors/ir-materials/presentations/session/main/0118/teaserItems1/0/tableContents/0118/multiFileUpload2_2/link/presentation_20240924_001e.pdf

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