日本ZEON將主鏈切斷型技術切入EUV光阻劑市場

 

刊登日期:2022/4/18
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日本ZEON公司將從不同面向進一步推動先進半導體材料的開發,包括在電子束光阻(Electron Beam Resist)方面將採用主鏈切斷型(Main Chain Scission)技術投入極紫外光(EUV)光阻市場,藉此因應微細化趨勢,期取代既有的化學增幅型光阻(Chemical Amplification Photoresist)。此外,亦將推出利用環烯烴聚合物(Cyclo Olefin Polymer; COP)的高透明性感光性絕緣膜、以奈米碳管提高熱傳導性之散熱片等多項特色商品。
 
在電子束光阻方面,ZEON計畫以主鏈切斷型做為差異化策略。競爭對手的化學增幅型光阻由於受光的光致產酸劑(Photoacid generator;PAG)產生酸,酸促進了聚合物的反應,促使反應趨於複雜。而主鏈切斷型則是藉由光切斷聚合物本身的主鏈以促進反應的進行,因此反應機制較為單純。
 
另在解析度方面,主鏈切斷型亦有很大的優點。隨著微細化的進展,光的照射面積逐漸趨於細小,也因此在這種情況下必須形成正確的反應。而主鏈切斷型會由無處不在的聚合物觸發,容易形成高解析度的微細圖案。
 
除了光罩製作用途之之外,目前在化合物半導體的光阻用途方面,相關洽詢也逐漸增加,對於相較於i線、g線更易於微細化的電子束光阻,採用業者也與日俱增。
 
ZEON對於主鏈切斷型電子束光阻的下一個目標則是投入EUV光阻市場。目前最先進的製程節點為5奈米,今後隨著製程節點技術的路線圖持續往3奈米、2奈米逼近的同時,化學增幅型的利用將愈形困難。例如JSR公司即於去年併購了美國的金屬光阻劑業者Inpria。與化學增幅型光阻相比,金屬光阻劑的EUV光吸收率高出數十倍,並具有優異的感光性或解析度。JSR也預計在1奈米級的製程將會開始金屬光阻劑的量產應用。
 
而ZEON則認為針對高解像度用途,當3奈米、2奈米製程節點越是趨於微細,主鏈切斷型光阻劑切入市場的機會將越大。但由於本身技術展開方向的差異,今後除了技術面的課題之外,面對重視實績或可靠性的半導體業界,主鏈切斷型光阻劑的品質評估仍需時間,且評估裝置的導入、評估體制的建置等亦將成為待解決的課題。
 
此外,ZEON也計畫將利用COP的高透明性感光性絕緣膜應用於先進半導體之晶圓級封裝的層間絕緣膜用途。雖然目前市場採用聚醯亞胺類的製品,ZEON將利用COP的特性,以差異化策略切入市場。
 
另在散熱片新事業方面,ZEON則以Super Growth法製作之獨家單層奈米碳管為重點。透過與奈米碳管的結合,ZEON將膜厚方向的熱傳導率提高至38 W/m•K,實現與同樣具有優異之膜厚方向熱傳導性的碳纖維類散熱片同等程度以上的散熱性。預期可適用於資料中心等高階領域或電動車的散熱需求等用途。
 
表一、各家EUV光阻劑製造商的行動

JSR

併購美國金屬光阻劑業者Inpria
 將推出化學增幅型與金屬型2類產品

信越化學工業

引領EUV光阻劑市場,EUV基材(Blanks)亦將予以事業化
 電子束光阻大廠

東京應化工業

全球主要半導體光阻劑領導廠商之一,亦著手推動金屬光阻劑的開發

住友化學

引領記憶體IC用途市場,並積極擴大邏輯IC用途需求

FUJI FILM

正型光阻劑與負型光阻劑已步入最終評估階段,將加速推動實用化
 電子束光阻劑大廠


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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