來自清華！中國國產EUV光刻膠重大突破，打破日本壟斷，或將引領下一代高端光刻膠！

作為半導體工藝中不可缺少的材料，光刻膠在半導體製造中起到了至關重要的作用，是半導體領域的八大核心材料之一，對晶片製造成本的貢獻率高達12%。其重要性，僅次於大矽片和電子氣體，排名第三位。但目前全球高端半導體光刻膠市場主要被日本和美國公司壟斷，日本更是佔據全球80%的市場份額，處於絕對領先地位。

但隨著積體電路工藝邁向7nm及以下節點，13.5nm波長的EUV光刻技術成為核心。然而，EUV光源存在反射損耗大、亮度低的固有缺陷，對光刻膠提出了嚴苛要求。現有主流技術面臨兩大瓶頸：

其一，化學放大膠（CAR）：依賴多組分化學反應，易因擴散導致圖案模糊和隨機缺陷。

其二、金屬氧化物膠（MOR）：金屬團簇尺寸不均，引入線邊緣粗糙度（LER），影響精度。

因此，理想的EUV光刻膠至少需要滿足四大條件：高EUV吸收能力、高能量利用效率、分子級均一性、最小化結構單元。

根據7月24日清華大學官宣消息，清華大學化學系許華平教授團隊開發出一種基於聚碲氧烷的新型光刻膠。這個新發現不僅解決了現有EUV光刻膠的侷限性，還為下一代EUV光刻材料的發展指明了方向。

具體來說，清華許華平團隊基於此前研發的聚碲氧烷材料，通過以下設計實現了兩大突破：

其一、碲元素的高效吸收。碲（Te）具備除惰性氣體外最高的EUV吸收截面，吸收能力遠超傳統光刻膠中的碳、氧及鋅、鋯等金屬元素，顯著提升光子利用效率；同時，通過Te─O鍵直接嵌入高分子主鏈，形成單組分均質結構，避免多組分擴散缺陷。

其二、主鏈斷裂顯影機制。Te─O鍵的低解離能特性使材料吸收EUV能量後直接發生主鏈斷裂，轉化為小分子寡聚體，誘導溶解度變化，實現正性顯影。該機制無需化學放大或後烘處理，簡化工藝流程並降低隨機噪聲。

為更直觀展示新技術的優勢，對比一下PTeO光刻膠與傳統光刻膠在六大關鍵性能的對比資料，具體如下：

也就是說，清華團隊通過一體化設計，將高吸收元素、主鏈斷裂機制和分子均一性整合於單組分材料，首次同時滿足理想光刻膠四大標準，為全球首創。

不見如此，新技術還在缺陷控制上實現了突破，其分子級均質結構避免傳統膠的團簇尺寸分佈問題，從源頭降低隨機缺陷，提升晶片良率。

當然，需要特別強調的是，目前清華團隊新的EUV光刻技術還處於實驗室階段，還需要一定的時間推動產線驗證以及後期量產等相關工作。但對於國產半導體產業而言，仍然具有重大的意思。眾所周知，目前全球90%高端光刻膠依賴日本企業（如JSR、信越化學），PTeO技術有望打破壟斷，助力中國半導體材料自主化。

因此，清華團隊通過碲元素高吸收+主鏈斷裂顯影的創新設計，實現了EUV光刻膠在靈敏度、解析度和缺陷控制的跨越式突破。不僅為下一代半導體製造提供關鍵材料解決方案，也標誌著國產光刻膠領域高端領域的全新突破。 (飆叔科技洞察)