打破日本厂商垄断， 三星成功开发EUV光刻胶！

EUV光刻工艺除了需要EUV光刻机之外，也需要配套的EUV光刻胶，目前这一市场也主要被日本厂商垄断，现在三星与韩国半导体厂商东进合作开发成功EUV光刻胶，已经通过验证。东进半导体19日宣布，近期通过了三星电子的EUV PR(光刻胶)可靠性测试。

消息人士称，东进半导体在其位于京畿道华城的工厂开发了EUV PR，并在三星电子华城 EUV生产线上对其进行了测试，并已通过可靠性测试。PR，也称为光刻胶，是半导体曝光工艺中的关键材料。

光刻的原理是在硅片表面覆盖一层具有高度光敏感性光刻胶，再用光线(一般是紫外光、深紫外光、极紫外光)透过掩模照射在硅片表面，被光线照射到的光刻胶会发生反应。此后用特定溶剂洗去被照射/未被照射的光刻胶，就实现了电路图从掩模到硅片的转移。

光刻完成后对没有光刻胶保护的硅片部分进行刻蚀，最后洗去剩余光刻胶，就实现了 半导体器件在硅片表面的构建过程。

光刻根据所采用正胶与负胶之分，划分为正性光刻和负性光刻两种基本工艺。 在正性光刻中，正胶的曝光部分结构被破坏，被溶剂洗掉，使得光刻胶上的图形与掩模版上图形相同。相反地，在负性光刻中，负胶的曝光部分会因硬化变得不可溶解，掩模部分则会被溶剂洗掉，使得光刻胶上的图形与掩模版上图形相反。

光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的30%，耗时约占整个芯片工艺的40%~50%，是芯片制造中最核心的工艺。光刻胶的质量和性能是影响集成电路性能、成品率及可靠性的关键因素。

那么什么是光刻胶呢?光刻胶是一类通过光束、电子束、离子束等能量辐射后,溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料,在集成电路和半导体分立器件的微细加工中有着广泛的应用。根据其应用领域、分辨率、对紫外光反应特性可以进行如下分类：

最早时期光刻胶是应用在印刷工业领域，到 20 世纪 20 年代才被逐渐用在印刷电路板领域，20 世纪 50 年代开始用于半导体工业领域。20 世纪 50 年代末，Eastman Kodak和 Shipley 公司分别设计出适合半导体工业需要的正胶和负胶。

光刻胶难度非常高，光刻胶对分辨率、对比度、敏感度，此外还有粘滞性黏度、粘附性等要求极高。其中分辨率描述形成的关键尺寸;对比度描述光刻胶从曝光区到非曝光区的陡度;敏感度为光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长光的最小能量值。诸多技术参数限制构成了光刻胶的技术壁垒。

它应用于芯片上，当用半导体曝光设备照射光时，会发生化学反应并改变物理性质，通过用显影剂冲洗掉PR来绘制微电路，只留下必要的部分。2019年，日本与韩国爆发争议之后曾经限制三种重要的半导体材料对韩国的出口，EUV光刻胶就是其中之一，为此韩国公司也加快了EUV光刻胶的研发。虽然已经通过了测试，不过三星是否会在EUV生产线上立即使用东进半导体的EUV光刻胶还不确定，三星及东进拒绝表态。

据businessKorea报道，自去年7月日本开始限制对韩国的出口以来，三星仍没有找到为EUV技术提供足够光刻胶的替代供应商。到2030年成为全球代工行业老大的目标恐遇阻。

据韩国科学技术研究院11月27日公布的数据显示，韩国企业93.2%的光刻胶需求依赖于日本供应商，EUV光刻胶对日本的依赖程度几乎相同。

日本限制EUV光刻胶的出口，韩国公司迅速做出反应，增加了比利时产材料的进口。据韩国海关(KCS)称，从比利时进口的光刻胶在今年第三季度达到了459万美元，是上一季度(约25万美元)的20倍。其中大多数是EUV的光刻胶。

三星开始大规模生产基于7纳米EUV工艺的移动应用处理器Exynos 9825，但产量只占其总产量的一小部分。真正的问题将在几年后出现，那时EUV制程工艺将成为主流。自今年4月以来，三星一直在向全球芯片设计公司推广其5纳米EUV工艺，并计划明年在其华城市的工厂开一条独家EUV生产线。

市场研究公司也预测了EUV工艺的推进。根据IC Insights的报告，到2023年，10nm以下的半导体产量将从今年的105万张/月增加到627万张/月。同期，10纳米以下半导体工艺的比例将从5%增长到25%。业内人士预测，在未来几年内，EUV技术将占到大部分7纳米以下的工艺。

EUV技术的不断推进将导致EUV中光刻胶使用的增加。据韩国芯片制造商预测，EUV光刻胶的本土化无法在几年内实现，因此他们计划脱离日本，寻求多样化供应商。然而，由于他们与日本供应商对EUV光刻胶进行了优化，如果脱离日本，收益率或直接下降。

这种情况将有利于台积电。台积电推出EUV工艺的时间比三星晚，但台积电最近从EUV光刻机龙头企业ASML手中购置了EUV光刻设备，此外，台积电对光刻胶供应没有任何顾虑。

无晶圆厂产业显示出相互矛盾的观点。尽管一些fables公司觉得有必要阻止台积电的统治地位，但也有一些公司认为有必要阻碍三星在代工业的脚步，因为三星是一家集成设备制造商IDM。然而，如今有越来越多的fables企业开始向台积电下订单。