富士軟片(FUJIFILM Corporation)開發出新世代半導體製造用之新光阻。此產品之感光性樹脂材料是以分子單位來設計的,能夠對應線寬20奈米水準之超細微加工用途上。富士軟片將電路圖形(Pattern)分為兩次曝光,此為最先進的曝光技術「雙重圖形(Double Pattern)」,最高可以提高30%之產能,於2010年春天開始試產並供應給半導體業者,希望早日可達到實用化目標。

圖說:以「雙重圖形(Pattern)」形成晶圓圖形的製程
目前半導體之實用化水準至線寬32奈米為止,20奈米機台為新世代產品。該公司所開發之新光阻在20奈米水準之超細微加工上實際驗證成功,理論上也能夠對應在下下世代的17~18奈米之應用上。
所謂的光阻,指的就是遇到光線便會進行化學變化的樹脂。將光阻塗佈在矽晶圓上通過光罩進行曝光後,曝光的部分便會產生化學變化而將電路圖形顯影上去。
半導體細微化越是進步,則光阻越是難以透光,電路圖形也變得較難顯影至晶圓上。此外,使用光酸生成劑(Photoacid Generators)等來溶解樹脂的顯像處理工程方面也是一樣,細微化越是進步,則想要精確溶解的部分變越顯得困難。
富士軟片應用相機底片所發展出的化合物設計、合成、分析之技術,控制構成樹脂之分子在結合時的反應,使合成後的樹脂其內部之分子有規則地排列。由於新產品擁有奈米單位的規則性,除了能夠以顯影液平均的溶解之外,其鎖定的地方也變得較容易溶解。
雙重圖形是在通常會重複兩次作業的①塗佈光阻②曝光③顯影④蝕刻之工程中,使用新光阻並以適合細微化的「陰刻型」顯影法作業時,雖然需要兩次的曝光手續,但是塗佈、蝕刻手續只各需一次就能夠完成。
因此新產品跟以往比較之下,最高可以提升約三成之產量。以往的光阻,由於溶劑作用因素,第一次形成的圖形會發生溶解的情形,所以很難正確地顯影。此外,新光阻如果變更顯影用的藥液,也能夠同時應用於目前主流的「陽刻型」,所以多數採用陽刻型的半導體廠商便能夠以現有的製造設備加以利用。