若有機會置身在晶圓廠中，走過蝕刻(Etch)、爐管(Diffusion)、離子植入(Implant)等製程部門，可能還不會有什麼特別感覺，但是當看到廠房內有一部門，其燈全是黃色燈光，房間內彷彿洗底片之暗房般，而該部門稱之為「黃光」，就不免讓路過的人產生好奇心。

黃光，即是為避免產品曝光，產品在黃光下進行一連串的半導體微影(Lithography)製程動作，目前已有的微影技術為Visible(可見光)、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；極短紫外光)、X-光等，至於G-line之436奈米以及I-line的365奈米，目前已漸漸為業界所淘汰。

隨著奈米技術出現，黃光在半導體製程中亦顯重要，因此如何利用黃光技術來克服線寬問題，為所有光罩代工廠及晶圓廠的共同目標。不過，目前業界真正能量產的是0.18微米的光罩，0.15微米光罩只有少量產出，0.13微米則是所有光罩代工廠研發進展的共同目標，究竟何時0.13微米才能真正成為光罩主流，仍是未知數。

@大標.13微米微影技術

事實上，0.13微米製程的技術瓶頸，主要問題就是在光罩。由於0.13微米光罩的良率不比0.18微米的良率好，使得好的光罩較難產出，0.13微米光罩在供不應給下，身價水漲船高，價格貴如黃金。

曾聽聞一位IC設計業者指出，目前0.25微米光罩價格約新台幣1000萬元，0.18微米光罩價格高達新台幣3000萬元，基於經濟考量，該公司寧願用8吋0.35微米製程生產產品，未來才慢慢計畫朝0.25微米發展，至於0.18微米則完全不急著切入。

產品價格反應出現有技術的困難，換言之，光罩價格之所以高居不下，原因為當IC線寬越來越小時，微影技術要求就越來越嚴格，投入光罩生產設備的資本就會越來越大，加上良率不易穩定，使得光罩廠在追求0.13微米製程的同時，製程成本就像滾雪球一樣越滾越大，最後這些成本壓力都反應到光罩上來，造成長期以來光罩價格居高不下的因素。

黃光技術主流

依黃光技術來看，目前以DUV(Deep UV；深紫外光)為業界之技術主流，以248奈米及193奈米為主，其中業界利用248奈米搭配PSM(Phase-shifting mask；相移圖罩)及OPC(Optical Proximity Correction；光學微距校正)，達到0.13微米製程效果。當製程達到0.10微米時，也可以利用193奈米搭配PSM，即可有效縮小線寬。

極短紫外光

EUV(Extreme UV；極短紫外光)的波長為157奈米，由於EUV存有技術瓶頸問題，為光穿過步進機(Stepper)的透鏡鏡頭到達光阻時，光阻問題即被彰顯出來，因此有些人在光阻上塗蓋(coating)一些東西，有些則仍使用現有的光阻材料。157奈米在使用現有光阻材料的同時，可能發生薄膜缺陷，而且薄膜越薄缺陷將越多，導至製程更困難的境地，因此157奈米光阻的材料選擇，也成為產學業界的研究課題之一。

193奈米

同樣地，193奈米也有光阻材料使用上的問題，但情況不比157奈米嚴重。目前美國德州奧斯汀大學威爾森研究團隊，即針對193奈米做研究，其改善以脂環族(alicyclic)為主的光阻曝光後的穩定性，所得的效果，也是曝光及顯影製程中容許的延遲時間，為過去光阻的五倍。

X-光微影

X-光微影中，硬X-光的解像度為0.01～0.2奈米，軟X-光為0.2～0.25奈米，同步輻射X-光為0.8奈米。X-光雖然具有波長短，解像度高，且符合目前半導體產業走向奈米製程的要求，但是X-光的能量高，影印速度太慢，製程成本太高，加上設備製作上有困難，使得X-光一直處於實驗室用技術，很難達到業界要求的量產目標。

設備成本過高

光罩技術由於相當前瞻，其設備之研發及成本，都需要一筆驚人的資本投入。台灣光罩廠包括台積電、台灣光罩、翔準、中華杜邦、中華凸版，目前為配合0.13微米製程需求，已積極投入0.13微米光罩的開發。有光罩業者表示，為搶攻0.13微米市場，各家廠商不斷購入相關的生產設備，平均一台0.18微米光罩設備價格為新台幣3億元，0.13微米光罩設備價格高達新台幣4億元，設備每月折舊率為新台幣600萬元，都是相當可怕的數字。

搶攻前的準備

光罩代工廠為搶進0.13微米市場，均積極採購0.13微米製程用之雷射、E-beam設備，以便來日景氣復甦時，能有承接大量訂單的能力。依光罩設備來看，由於雷射設備之專利權為美商所掌握，大多光罩廠皆採用美商ETEC雷射機；至於E-beam機台，由於日本製的E-beam之生產速度較快，所以廠商多用日商如Hitachi及JEOL。

由於設備價格非常高昂，急於搶占市場的光罩廠，若在景氣不佳時堅持擴充產能，其燒錢速度相當快，同時提高經營風險，都是相當危險的事。某家光罩廠就曾因今年景氣不佳，忍不住對媒體要求聲援，希望能透過媒體向上游晶圓廠要求多多下單，否則在現有設備折舊攤提的壓力下，光罩廠的成本回收期勢必將延長更久。

結論

隨著黃光技術的發展，業者對於NGL（Next General Lithography）也抱持不同的態度。不過就目前所知，大多業者仍看好EUV的157奈米，並預計157奈米可以取代193奈米，成為新一代的光罩技術主流。然而157奈米不光只有光阻問題有待克服，目前已有許多業者利用248奈米搭配OPC或PSM，以延長248奈米技術的壽命，加上193奈米也開始搭配PSM，除非157奈米能創造出新的經濟規模，否則很難真正取代193奈米。

黃光技術發展上，X-光的發展，也成為業者的笑話之一。猶記曾有一位業者表示，二十年前X-光是萬眾囑目的NGL，二十年後它還是研發中的NGL，能否成為真正的NGL相當令人質疑。當然，不能否定的是學者專家及業者對X-光的努力，但X-光的發展的確嚴重延遲，其高能量、高成本、低產出等問題一直無法獲得解決，因此是否還有研究的價值，值得業界深思。

另外，今年正逢不景氣的半導體產業，光罩廠為力拼高檔光罩市場，台灣光罩、翔準、中華杜邦等仍瘋狂的搶購生產設備。到目前為止，台灣光罩已對外宣布暫停引進設備，但翔準及中華杜邦仍不間歇繼續擴產，因此在此時到底要不要擴充產能，已成為光罩廠矛盾的心結。0.13微米光罩市場雖是塊大餅，但仍存有許多技術面及市場面問題，都需要廠商一一克服，所以究竟是誰能占盡市場商機，就待這波景氣復甦時見分曉了。