精實新聞 2004-09-14 10:00:41 記者 蔡淑瑤 報導
永光化學(1711)為90奈米IC製程已開發出：適用在離子植入層EPK-770及EPK-771兩款KrF光阻劑產品，分別適用在120℃以上及120℃以下的烘烤溫度製程，提供客戶在0.4～0.5微米離子植入層使用之光阻劑的另一選擇，此外，永光所開發的ArF光阻劑，也有100奈米解析的實驗結果。
IC製程關鍵層線寬提昇到90奈米時，配合技術要求，光阻材料需求將有下列變化，離子植入層（Ion implatation layer）線寬從0.7～0.8微米，縮小到0.4～0.5微米，使用的光阻劑由I-line光阻劑改為KrF光阻劑（248nm；以Kr與F(2)氣體激發的雷射光波長稱之）；90奈米關鍵層使用的光阻劑則有兩種技術選擇：ArF光阻劑（又稱為193nm乾製程；以Ar與F(2)氣體激發的雷射光波長稱之），與F(2)光阻劑（157nm；以F(2)氣體激發的雷射光波長稱之）。
從光阻劑的材料設計觀點來看，110奈米的KrF光阻材料仍然以傳統的聚羥基苯乙烯（Poly hydroxystyrene；PHS）材質為主；90奈米的ArF光阻材料方面仍然有多種系列在比較，包括COMA、VEMA、Hybride與壓克力（Acrylate）等材質，其中仍以Acrylate材質之解析度最好，邊緣粗糙度（Line Edge Roughness；LER）最合乎要求，因此Acrylate材質成為目前的主流，但其最大的缺點仍然在抗蝕刻部份，因此需要蝕刻製程條件的配合。原本看好的F(2)光阻材料發展，以矽氧類高分子（Siloxane polymer）及氟化高分子（Fluorine polymer）為兩大系列，而氟化高分子又可細分為含氟的壓克力（Acrylate）、飽和多環型（Alicyclic）與聚羥基苯乙烯（PHS）三種高分子材質，其目前共同的問題仍然是穿透度（吸收度）為主。
進一步來說，ArF的光阻材料多半以碳、氫、氧化合物為主體，在合成及原料取得上較為方便，反觀F(2)光阻材料，以矽氧類高分子（Siloxane polymer）及氟化高分子（Fluorine polymer）為兩大系列，皆屬於較為特殊的材料，且含氟材料的取得不易，合成時危險性較高，因此從材料上F(2)就較為吃虧；吸收度部份，ArF光阻的四大系列，其Optical density皆有在06～0.4um(-1)，其中以Acrylate最好，甚至可到0.3 um(-1)；而F(2)光阻的吸收度皆遠大於0.4 um(-1)，故略遜一籌；氣體釋放度（Outgassing）部份，ArF因在大氣壓下進行曝光，對於Outgassing較不敏感，而F(2)須要在真空狀況下進行曝光，故對於Outgassing極為敏感，因此在操作上的寬容度又略遜一籌。
從曝光設備需求來比較，ArF延用開發多年的曝光機可以快速評估；而F(2)則須重新開發以F(2)雷射為光源的曝光設備，再加上鏡片及光罩的材質需要重新開發，尤其是鏡片須使用CaF(2)材料，更是不易取得的材料。故F2的技術難度可想而知。因此，選用ArF再搭配RET技術，如相位移光罩（Phase Shifting Mask；PSM）及光學近接修正（Optical Proximity Correction；OPC）技術，使用High NA ArF掃描機（Scanner），更可將解析度由110奈米推進到90奈米，並且具有0.4微米以上的聚焦景深（Depth Of Focus；DOF），如此可避免使用F(2)技術需增加的龐大投資支出。
永光化學目前在90奈米IC製程所需求的光阻劑中，已開發出EPK-770及EPK-771兩款KrF系統應用在0.4～0.5微米離子植入層的產品，其分別適用在120℃以上及120℃以下之烘烤溫度製程，具有高耐熱性及寬大的製程視窗等特性；另外，永光所開發的ArF光阻劑，也有100奈米解析的實驗結果。除此之外，永光在深次微米製程上的光阻劑開發亦有：EPK-711、721及723三款產品。其中EPK-711適用於0.18微米邏輯線路製程之應用，EPK-721與723則分別適用於0.18及0.14微米以下隨機動態存取記憶體（DRAM）產品製程；而90奈米以下光阻材料的發展，將與工研院奈米中心、國家奈米實驗室以及加入65nm聯盟等合作方式持續進行。
