光刻胶行业报告（47页）

行业报告下载 2021年10月05日 07:46 管理员

光刻流程的核心思想是将掩模版上承载的集成电路的图案信息转移到载体晶圆上。这一过程的思想来源于历史悠久的印刷术，但是与印刷术不同，光刻工艺并非使用油墨为介质，而是借助光敏物质在受到光照（曝光）后发生的化学变化，完成这一信息的转移。现代意义上的光刻（photolithography），最早起始于 1798 年的德国慕尼黑，当时阿罗约˙塞内菲德勒（Alois Senefedler）在发行出版自己的作品过程中发现，如果使用油性铅笔将插图画在多孔的石灰石上，并且将没有画到的地方用水浸湿，由于油性墨水不溶于水的特性，会与水相互排斥，后续墨水只会吸附在油性铅笔画过的地方。这种技术被叫做 lithography，它成为了后来现代多重套印的基本思路，并一直传承至今。在集成电路制造业中，光代替上述过程中的油性铅笔，就像油性的墨水会选择性沉积在石灰石上，光智能透过掩模版上的透明区域。光是光刻工艺的重要媒介，它自身的物理性质决定了工艺所能达到的极限分辨率。按照光路的不同，主流曝光方式可以分为三种，接触式曝光、接近式曝光以及投影式曝光。最早出现的方式是投影式与接近式曝光，二者没有本质的区别，并且在 DUV 出现之前，一直是晶圆制造业的主流。

摩尔定律描述的晶圆制造工艺是持续迭代演进的过程，而演进中技术路线的分歧点会催生新的行业龙头。光刻工艺的演进并不是一帆风顺的，对行业影响最深远的一次技术分歧是 DUV 时代中 157nm 干法光刻与 193nm 浸没式光刻的岔路口。基于分子激光的光源微缩至 ArF 的 193nm 时，尼康为首的光刻机制造商主推基于 F2 的 157nm 光源。这种光源可以提高 20%左右的分辨率，但是存在下列缺点。镜组使用的光学材料在 157nm 时均为高吸收态，吸收激光辐射后升温膨胀，产生形变造成球面像差。因此必须使用 CaF2 制造镜组。然而 CaF2 镜组使用寿命短，且核心技术在尼康手中，产能较低，无法满足大规模应用的要求。由于 ArF 的使用的光刻胶在 157nm 均有强吸收，光刻胶需要重新进行开发，投入产出比较低。此时，台积电工程师林本坚提出基于现有 193nm ArF 浸入式光刻的概念。由于这一理念是基于现有设备加以改造，对于光源与透镜组系统的改动较小，ASML 第一个响应了林本坚与台积电的这一提案。ASML 的这一决定为其在 45nm 以下时代取得了市场先发优势，为期在先进制程的统治地位奠定了基础。

光刻胶行业报告（47页）