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台积电今年初发生「光阻剂」事件，近月又有日本管控对韩国关键半导体材料出口，当中也出现光阻剂，这市场规模只有不到 20 亿美元的产业，但却成为半导体产业重要的核心材料，下面将说明光阻剂在半导体产业扮演何种角色。

光阻剂是光刻过程的关键核心材料，质量能直接决定 IC 产品的性能、良率。伴随着晶圆代工进入先进制程，其所需光阻剂分辨率的提升及多次图形化技术的应用，带动光阻剂的成本比重及市场规模将不断上升。

图：全球半导体光阻剂市场规模 (单位: 亿美元)

光阻剂由成膜剂、光敏剂、溶剂和添加剂等主要化学品和其他辅助化学品所组成。在光刻流程中，光阻剂被均匀分布 (利用离心力原理) 在晶圆片、玻璃和金属等不同的基底上，经曝光、显影和蚀刻等工序将电路图形转移到涂有光阻剂的晶圆片上。

(数据源: 明和化成株式会社)

而光阻剂根据曝光和显影后的溶解度变化可以分为正光阻剂和负光阻剂。

负光阻剂：负光阻剂在经过曝光后，受到光照的部分变得不易溶解，留下光照部分形成图形。负光阻剂是最早被应用在光刻工艺上的光阻剂类型，它拥有工艺成本低、产量高等优点。

但是负光阻剂在吸收显影液后会膨胀，这会导致其分辨率不如正光阻剂。因此负光阻剂经常会被用于中小规模 IC 产品等分辨率不太高的电路的制作中。

正光阻剂：正光阻剂在经过曝光后，受到光照的部分将会变得容易溶解，只留下未受到光照的部分形成图形；极精密 IC 产品及对感光灵敏度要求更高的 IC 产品，通常会选用正光阻剂来完成电路图形的转移。

进入到 5G 世代，芯片整合逐渐提升，配合半导体产品小型化、功能多样化的要求，不断透过缩短曝光波长提高极限分辨率，进而达到 IC 电路更高密度的结合，因此光阻剂的成长也不断在进化中。

而为适应 IC 电路线宽不断缩小的要求，光刻机的波长由紫外光谱向 g 线 (436nm)→i线(365nm)→KrF(248nm)→ArF(193nm)→F2、EUV(157nm) 的进程前进。

对应不同的光刻技术需要配套相应分辨率的光阻剂，目前半导体市场上主要使用的光阻剂包括 g 线、i 线、KrF、ArF 四类光阻剂。同时伴随着下游晶圆代工厂商不断布局先进工艺，由于正性 ArF 光阻剂结合分辨率增强技术可用于 32nm/28nm 工艺，采用多次图形技术，则可以实现 20 /14nm 工艺。

至于 EUV 光阻剂搭配 EUV 光刻机则成为下一代光刻技术的主流选择，预计未来 7nm、3nm 等先进工艺将应用 EUV 光阻剂。因此随着半导体工艺的革新对于 ArF、EUV 类型的光阻剂需求将进一步提升。