来自清华！国产EUV光刻胶重大突破，打破日本垄断，或将引领下一代高端光刻胶！

作为半导体工艺中不可缺少的材料，光刻胶在半导体制造中起到了至关重要的作用，是半导体领域的八大核心材料之一，对芯片制造成本的贡献率高达12%。其重要性，仅次于大硅片和电子气体，排名第三位。但目前全球高端半导体光刻胶市场主要被日本和美国公司垄断，日本更是占据全球80%的市场份额，处于绝对领先地位。

但随着集成电路工艺迈向7nm及以下节点，13.5nm波长的EUV光刻技术成为核心。然而，EUV光源存在反射损耗大、亮度低的固有缺陷，对光刻胶提出了严苛要求。现有主流技术面临两大瓶颈：

其一，化学放大胶（CAR）：依赖多组分化学反应，易因扩散导致图案模糊和随机缺陷。

其二、金属氧化物胶（MOR）：金属团簇尺寸不均，引入线边缘粗糙度（LER），影响精度。

因此，理想的EUV光刻胶至少需要满足四大条件：高EUV吸收能力、高能量利用效率、分子级均一性、最小化结构单元。

根据7月24日清华大学官宣消息，清华大学化学系许华平教授团队开发出一种基于聚碲氧烷的新型光刻胶。这个新发现不仅解决了现有EUV光刻胶的局限性，还为下一代EUV光刻材料的发展指明了方向。

具体来说，清华许华平团队基于此前研发的聚碲氧烷材料，通过以下设计实现了两大突破：

其一、碲元素的高效吸收。碲（Te）具备除惰性气体外最高的EUV吸收截面，吸收能力远超传统光刻胶中的碳、氧及锌、锆等金属元素，显著提升光子利用效率；同时，通过Te─O键直接嵌入高分子主链，形成单组分均质结构，避免多组分扩散缺陷。

其二、主链断裂显影机制。Te─O键的低解离能特性使材料吸收EUV能量后直接发生主链断裂，转化为小分子寡聚体，诱导溶解度变化，实现正性显影。该机制无需化学放大或后烘处理，简化工艺流程并降低随机噪声。

为更直观展示新技术的优势，对比一下PTeO光刻胶与传统光刻胶在六大关键性能的对比数据，具体如下：

也就是说，清华团队通过一体化设计，将高吸收元素、主链断裂机制和分子均一性整合于单组分材料，首次同时满足理想光刻胶四大标准，为全球首创。

不见如此，新技术还在缺陷控制上实现了突破，其分子级均质结构避免传统胶的团簇尺寸分布问题，从源头降低随机缺陷，提升芯片良率。

当然，需要特别强调的是，目前清华团队新的EUV光刻技术还处于实验室阶段，还需要一定的时间推动产线验证以及后期量产等相关工作。但对于国产半导体产业而言，仍然具有重大的意思。众所周知，目前全球90%高端光刻胶依赖日本企业（如JSR、信越化学），PTeO技术有望打破垄断，助力我国半导体材料自主化。

因此，清华团队通过碲元素高吸收+主链断裂显影的创新设计，实现了EUV光刻胶在灵敏度、分辨率和缺陷控制的跨越式突破。不仅为下一代半导体制造提供关键材料解决方案，也标志着国产光刻胶领域高端领域的全新突破。