若有机会置身在晶圆厂中，走过蚀刻(Etch)、炉管(Diffusion)、离子植入(Implant)等制程部门，可能还不会有什么特别感觉，但是当看到厂房内有一部门，其灯全是黄色灯光，房间内仿佛洗底片之暗房般，而该部门称之为「黄光」，就不免让路过的人产生好奇心。

黄光，即是为避免产品曝光，产品在黄光下进行一连串的半导体微影(Lithography)制程动作，目前已有的微影技术为Visible(可见光)、NUV(Near Ultra-Violet，近紫外光)、MUV(Mid UV；中紫外光)、DUV(Deep UV；深紫外光)、VUV(Vacuum UV；真空紫外光)、EUV(Extreme UV；极短紫外光)、X-光等，至于G -line之436奈米以及I-line的365奈米，目前已渐渐为业界所淘汰。

随着奈米技术出现，黄光在半导体制程中亦显重要，因此如何利用黄光技术来克服线宽问题，为所有光罩代工厂及晶圆厂的共同目标。不过，目前业界真正能量产的是0.18微米的光罩，0.15微米光罩只有少量产出，0.13微米则是所有光罩代工厂研发进展的共同目标，究竟何时0.13微米才能真正成为光罩主流，仍是未知数。

@大标.13微米微影技术

事实上，0.13微米制程的技术瓶颈，主要问题就是在光罩。由于0.13微米光罩的良率不比0.18微米的良率好，使得好的光罩较难产出，0.13微米光罩在供不应给下，身价水涨船高，价格贵如黄金。

曾听闻一位IC设计业者指出，目前0.25微米光罩价格约新台币1000万元，0.18微米光罩价格高达新台币3000万元，基于经济考量，该公司宁愿用8吋0.35微米制程生产产品，未来才慢慢计画朝0.25微米发展，至于0.18微米则完全不急着切入。

产品价格反应出现有技术的困难，换言之，光罩价格之所以高居不下，原因为当IC线宽越来越小时，微影技术要求就越来越严格，投入光罩生产设备的资本就会越来越大，加上良率不易稳定，使得光罩厂在追求0.13微米制程的同时，制程成本就像滚雪球一样越滚越大，最后这些成本压力都反应到光罩上来，造成长期以来光罩价格居高不下的因素。

黄光技术主流

依黄光技术来看，目前以DUV(Deep UV；深紫外光)为业界之技术主流，以248奈米及193奈米为主，其中业界利用248奈米搭配PSM(Phase-shifting mask；相移图罩)及OPC(Optical Proximity Correction；光学微距校正)，达到0.13微米制程效果。当制程达到0.10微米时，也可以利用193奈米搭配PSM，即可有效缩小线宽。

极短紫外光

EUV(Extreme UV；极短紫外光)的波长为157奈米，由于EUV存有技术瓶颈问题，为光穿过步进机(Stepper)的透镜镜头到达光阻时，光阻问题即被彰显出来，因此有些人在光阻上涂盖(coating)一些东西，有些则仍使用现有的光阻材料。 157奈米在使用现有光阻材料的同时，可能发生薄膜缺陷，而且薄膜越薄缺陷将越多，导至制程更困难的境地，因此157奈米光阻的材料选择，也成为产学业界的研究课题之一。

193奈米

同样地，193奈米也有光阻材料使用上的问题，但情况不比157奈米严重。目前美国德州奥斯汀大学威尔森研究团队，即针对193奈米做研究，其改善以脂环族(alicyclic)为主的光阻曝光后的稳定性，所得的效果，也是曝光及显影制程中容许的延迟时间，为过去光阻的五倍。

X-光微影

X-光微影中，硬X-光的解像度为0.01～0.2奈米，软X-光为0.2～0.25奈米，同步辐射X-光为0.8奈米。 X-光虽然具有波长短，解像度高，且符合目前半导体产业走向奈米制程的要求，但是X-光的能量高，影印速度太慢，制程成本太高，加上设备制作上有困难，使得X-光一直处于实验室用技术，很难达到业界要求的量产目标。

设备成本过高

光罩技术由于相当前瞻，其设备之研发及成本，都需要一笔惊人的资本投入。台湾光罩厂包括台积电、台湾光罩、翔准、中华杜邦、中华凸版，目前为配合0.13微米制程需求，已积极投入0.13微米光罩的开发。有光罩业者表示，为抢攻0.13微米市场，各家厂商不断购入相关的生产设备，平均一台0.18微米光罩设备价格为新台币3亿元，0.13微米光罩设备价格高达新台币4亿元，设备每月折旧率为新台币600万元，都是相当可怕的数字。

抢攻前的准备

光罩代工厂为抢进0.13微米市场，均积极采购0.13微米制程用之雷射、E-beam设备，以便来日景气复苏时，能有承接大量订单的能力。依光罩设备来看，由于雷射设备之专利权为美商所掌握，大多光罩厂皆采用美商ETEC雷射机；至于E-beam机台，由于日本制的E-beam之生产速度较快，所以厂商多用日商如Hitachi及JEOL。

由于设备价格非常高昂，急于抢占市场的光罩厂，若在景气不佳时坚持扩充产能，其烧钱速度相当快，同时提高经营风险，都是相当危险的事。某家光罩厂就曾因今年景气不佳，忍不住对媒体要求声援，希望能透过媒体向上游晶圆厂要求多多下单，否则在现有设备折旧摊提的压力下，光罩厂的成本回收期势必将延长更久。

结论

随着黄光技术的发展，业者对于NGL（Next General Lithography）也抱持不同的态度。不过就目前所知，大多业者仍看好EUV的157奈米，并预计157奈米可以取代193奈米，成为新一代的光罩技术主流。然而157奈米不光只有光阻问题有待克服，目前已有许多业者利用248奈米搭配OPC或PSM，以延长248奈米技术的寿命，加上193奈米也开始搭配PSM，除非157奈米能创造出新的经济规模，否则很难真正取代193奈米。

黄光技术发展上，X-光的发展，也成为业者的笑话之一。犹记曾有一位业者表示，二十年前X-光是万众嘱目的NGL，二十年后它还是研发中的NGL，能否成为真正的NGL相当令人质疑。当然，不能否定的是学者专家及业者对X-光的努力，但X-光的发展的确严重延迟，其高能量、高成本、低产出等问题一直无法获得解决，因此是否还有研究的价值，值得业界深思。

另外，今年正逢不景气的半导体产业，光罩厂为力拼高档光罩市场，台湾光罩、翔准、中华杜邦等仍疯狂的抢购生产设备。到目前为止，台湾光罩已对外宣布暂停引进设备，但翔准及中华杜邦仍不间歇继续扩产，因此在此时到底要不要扩充产能，已成为光罩厂矛盾的心结。 0.13微米光罩市场虽是块大饼，但仍存有许多技术面及市场面问题，都需要厂商一一克服，所以究竟是谁能占尽市场商机，就待这波景气复苏时见分晓了。