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重要性不输光刻机,被日本拿捏的芯片命门,中国正突出重围

撰文|涂彦平编辑|张 南设计|荆 芥我国芯片产业刚刚迎来一项关键突破——首个极紫外(EUV)光刻胶测试标准正式进入立

撰文| 涂彦平

编辑| 张   南

设计| 荆   芥

我国芯片产业刚刚迎来一项关键突破——首个极紫外(EUV)光刻胶测试标准正式进入立项公示阶段。

10月23日,国家标准化管理委员会公示了三项光刻胶相关标准,其中最受瞩目的是《极紫外(EUV)光刻胶测试方法》。EUV光刻胶作为突破3nm及更先进制程的核心材料,其标准制定对我国集成电路产业具有重大战略意义。

另外两项标准同样聚焦关键材料:

《ArF光刻胶释气测量方法》针对目前芯片行业用量最大、先进制程不可或缺的光刻胶类型——ArF光刻胶。

《ArF浸没式光刻胶小分子浸出速率测量方法》则直指我国在用和在产的最先进光刻胶产品——ArF浸没式光刻胶。

不管是上述哪种光刻胶,都是当前我国芯片产业链补强的重点。三项标准,共同构成推动芯片材料国产化进程中的关键进展。

市场对此反应积极。10月27日,光刻胶(885864)板块整体上涨2.54%,74只概念股中65只收涨,晶瑞电材、万润股份、联合化学等企业涨幅尤为可观。

01国产率为0

光刻是芯片制造中的核心工艺,而光刻胶是光刻过程中的最大耗材。

光刻胶(Photoresist),又称光致抗蚀剂,是一种对光敏感的混合液体,在光刻工艺过程中,用作抗腐蚀涂层材料。它的作用就像一个临时保护膜,通过感光和显影的过程,将纳米级电路图精准地“印”到硅片上。

根据曝光光源的波长来划分,光刻胶大致可以分为:

·  g线光刻胶(436nm)

·  i线光刻胶(365nm)

·  KrF光刻胶(248nm)

·  ArF光刻胶(193nm)

·  EUV光刻胶(13.5nm)

《“十四五”原材料工业发展规划》将光刻胶列入新材料突破重点品种。

随着全球芯片产业向先进制程加速演进,EUV光刻技术已是7nm及以下节点的唯一量产方案。

与之配套的EUV光刻胶的重要性自然不言而喻,它的性能直接决定了芯片制造的良率与制程精度,对我国集成电路产业实现自主可控发展具有重大战略意义。

但现实是,EUV光刻胶市场长期被日美企业垄断。日本公司JSR、东京应化等占据超过95%全球市场份额。而我国EUV光刻胶的国产化率为零。

这种局面导致我国高端芯片制造面临严重的供应链安全风险。

2018年5月24日,国家科技重大专项(02专项)“极紫外光刻胶材料与实验室检测技术研究”项目顺利通过国家验收。该项目完成了EUV光刻胶关键材料的设计、制备和合成工艺研究、配方组成和光刻胶制备、实验室光刻胶性能的初步评价装备的研发。

EUV光刻胶研发仅仅处于起步阶段,不过,近年来,研究有了加速的迹象。

02最新进展

2025年以来,多支研究团队在光刻胶相关领域取得重大研究突破。

7月3日,南开大学材料科学与工程学院罗锋教授团队在Nano Letters期刊上发表了异质同构团簇协同促进光刻性能的研究,提出了一种创新的光刻胶设计策略,为开发新型光刻胶材料提供了有益的参考,并有望推动工业进步。

7月16日,清华大学化学系许华平教授团队在《科学进展》(Science Advances)期刊发文《聚碲氧烷作为EUV光刻胶的理想配方》,在极紫外光刻材料上取得重要进展,开发出一种基于聚碲氧烷(Polytelluoxane, PTeO)的新型光刻胶,为先进半导体制造中的关键材料提供了新的设计策略。

聚碲氧烷:理想的EUV光刻胶材料

9月19日,华东理工大学化工学院“计算传递与原子级制造研究室”庄黎伟团队、美国约翰霍普金斯大学Michael Tsapatsis团队联合美国布鲁克海文国家实验室、劳伦斯伯克利国家实验室等单位,合作开展了先进光刻胶的薄膜沉积法制备、多尺度模拟仿真和电子束光刻/超越极紫外光刻(Beyond EUVL)的国际交叉合作研究,实现了先进光刻胶的精确可控制备和光刻验证,相关研究论文发表在国际知名学术期刊《自然-化学工程》上。(论文链接https://www.nature.com/articles/s44286-025-00273-z)

9月30日,北京大学化学与分子工程学院彭海琳教授团队在《自然-通讯》(Nature Communications)期刊发表标题为《冷冻电子断层扫描技术重构液膜中的聚合物以实现芯片制造兼容的光刻工艺》的论文。(论文链接https://www.nature.com/articles/s41467-025-63689-4)

他们通过冷冻电子断层扫描技术,揭示了光刻胶聚合物在液膜及气液界面处的纳米结构与动力学特性。这项研究“通过抑制聚合物缠结并利用光刻胶在气液界面吸附特性,在工业条件下成功消除12英寸晶圆的污染问题,使晶圆厂兼容光刻工艺的图案缺陷率提升超过99%”。

但需要指出的是,尽管高校研究活跃,但光刻胶产业的整体研发仍处于起步阶段,亟需突破从实验室到工厂的障碍。

与此同时,制造端也有好消息。

在9月4日召开的2025集成电路(无锡)创新发展大会上,无锡先进制程半导体纳米级光刻胶中试线揭牌。这是全国首个掌握MOR型光刻胶核心原材料、配方及应用技术的创新平台。

根据《无锡日报》的说法,其光刻胶单分子粒径达到1.7纳米,“达到国际领先水平,并具备支撑国产EUV光刻机研发的应用能力”。

从研发到制造,那扇紧闭的门在一点点被向外推。

03一场及时雨

在EUV光刻胶研发刚刚起步、国产化率为0的现状下,实现材料的自主化与标准化,已经成为我们必须攻克的战略瓶颈。

但目前,国内EUV光刻胶测试方法多依赖国外企业标准,在灵敏度(E0)、线边缘粗糙度(LER)等核心性能指标的检测流程上缺乏标准化。这导致国产材料在晶圆厂的验证周期长达1-2年。

行业迫切呼唤一套统一的技术规范。而此次拟立项的《极紫外(EUV)光刻胶测试方法》,不啻于一场及时雨。

该标准旨在系统梳理EUV光刻胶的各项性能要求,制定科学、通用的测试方法,为我国EUV光刻胶关键核心技术的突破提供标准化支撑。

通过衔接《半导体光刻胶用树脂技术规范》等国内现有标准,它将构建覆盖“原材料-光刻胶-芯片制造”的全链条标准体系,为材料研发、生产制造和晶圆厂应用提供科学规范的评估依据。

标准落地后,有望实现三大关键目标:

一是推动测试数据互认,降低晶圆厂对国产材料的导入风险;

二是促进测试设备国产化替代,有效压缩研发成本;

三是加速产业实现从进口依赖到自主可控的跃迁。

值得注意的是,该标准由上海大学、张江国家实验室、上海华力集成电路制造有限公司、上海微电子装备(集团)股份有限公司共同起草。这种“产学研用”协同的组合,本身就释放出强烈信号。

这项测试标准不仅仅是一个技术规范,更是串联产业链不可或缺的关键一环。它将引导整个行业形成合力共同攻克卡脖子难题,为EUV光刻胶国产的真正破局提前打通了任督二脉。