近日，市場調研機構TECHCET在最新報告中表示，隨著半導體先進制程的競爭愈發(fā)激烈，以及EUV制程層數的增加，光刻膠材料市場規(guī)模激增。其中，干式光刻膠成為廣受關注的新型EUV光刻材料之一，相比傳統(tǒng)光刻膠能顯著降低生產成本，能源消耗更少，且原料需求量比以往有大幅度減少。

兩年前，干式光刻膠從概念誕生之日起，就備受市場的矚目。而隨著芯片制程不斷縮小，在EUV光刻材料中，傳統(tǒng)的濕式光刻膠開始頻頻暴露出問題，使得新型的干式光刻膠更受市場青睞，這是否意味著傳統(tǒng)的濕式光刻膠將在先進制程領域中退出歷史舞臺？

濕式光刻膠遭遇技術瓶頸

隨著芯片制程不斷縮小，傳統(tǒng)的濕式光刻膠開始遇到技術瓶頸，也給了干式光刻膠攪動市場的機會。

賽迪顧問集成電路產業(yè)研究中心高級咨詢顧問池憲念向《中國電子報》記者介紹，EUV光束曝光所需要的能量更高，因此單位時間內的曝光計量和次數會更低。若要增加曝光功率或能量，曝光的頻率會變得更低，從而也會使得光刻效率變低。此外，傳統(tǒng)的濕式光刻膠由于其化學組成容易造成光子散射，若想實現(xiàn)大劑量的曝光，需要增加光刻機的功率，從而影響光刻機的工作效率。

隨著芯片制程不斷延伸，高數值孔徑 (High-NA) EUV光刻機應運而生，而高數值孔徑 (High-NA) EUV光刻機采用傳統(tǒng)的濕式光刻膠時，更難以平衡曝光功率以及機器工作效率的問題，而在這過程中一旦出現(xiàn)問題會造成很大的損失。2019年，臺積電便是因此問題最終造成5.5億美元的經濟損失。

對此，業(yè)內曾提出兩種解決方案。一種是將光源提高到500W～1000W，并因此獲得更高的能量來確保量產，但500W以上的光源仍在研發(fā)中。而第二種解決方案，便是通過改善EUV光刻膠技術，來實現(xiàn)曝光功率以及機器工作效率的平衡。

在干式光刻膠出現(xiàn)之前，75%的EUV光刻膠市場被東京電子、JSR集團等巨頭占據，他們所采用的均是傳統(tǒng)的濕式光刻膠。而就在兩年前，Lam research公司憑借干式光刻膠技術的，成功打破了東京電子、JSR集團等巨頭們在光刻膠領域的壟斷，成為了“攪局者”，同時也讓干式光刻膠正式走進了人們的視野。

據了解，Lam Research開發(fā)出來的干式光刻膠技術，有別于傳統(tǒng)液態(tài)光刻膠的涂布方式，改在腔體中進行化學反應，讓干式光刻膠在化學氣相沉積(CVD)或原子層沉積(ALD)中制造，之后再以刻蝕工藝去除。

“Lam Research的干式光刻膠吸收的光子數量是化學放大型光刻膠的三到五倍，通過調節(jié)厚度可以使整個光刻膠層完全、均勻曝光。因此，EUV干式光刻膠的優(yōu)點在于可提升成像的敏感度、分辨率和 EUV 曝光的分辨率，此外干式顯影工藝降低了圖案塌陷的風險?！背貞椖钫f。

同時，干式光刻膠的概念也得到ASML、三星、英特爾、臺積電等龍頭企業(yè)等青睞，紛紛與Lam Research針對干式光刻膠領域開展合作研究，尋求平衡曝光功率以及機器工作效率的方法。

濕式光刻膠不會退出歷史舞臺

然而，盡管干式光刻膠的名聲越來越大，但東京電子、JSR集團等巨頭廠商并未選擇加入干式光刻膠的行列，而是繼續(xù)針對濕式光刻膠進行研發(fā)。這究竟是為何？

事實上，干式光刻膠在短時間內替代濕式光刻膠也絕非易事。

據了解，光刻膠的應用環(huán)境復雜且多樣，且種類繁多，針對每個不同種類多芯片，還需要對光刻膠的使用進行特別定制?！霸谥圃煨酒瑫r，需要根據不同芯片的設計，進行多層的光刻工序，且每一層光刻都有可能用到不同的光刻膠，產生的光刻效果也不一樣。因此，芯片制造用的光刻膠型號非常多非常雜，不是單家供應商能夠解決的?！笔⑹谰埚胃笨偛弥転f。

此外，周灝表示，相比較于傳統(tǒng)的濕式光刻膠，目前干式光刻膠的型號種類并不多，僅采用干式光刻膠難以完成很多芯片的光刻需求。而若想采用干式光刻膠，由于實現(xiàn)方式不同，對產線設備也會有相應的調整，比如，通過化學沉積方式進行光刻膠的涂布，而非傳統(tǒng)光刻膠的濕法涂膠勻膠設備，這也使得干式光刻膠與濕式光刻膠在該工作程序上難以在同設備上混用。

“干式光刻膠在先進制程芯片的制造中確實有很大的發(fā)展?jié)摿?，但依舊需要一定時間來培育?！敝転f。

短期而言，干式光刻膠不會在先進制程領域中完全替代傳統(tǒng)的濕式光刻膠。