電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文 / 黃山明）芯片，一直被譽(yù)為人類智慧、工程協(xié)作與精密制造的集大成者，而制造芯片的重要設(shè)備光刻機(jī)就是雕刻這個(gè)結(jié)晶的“神之手”。不過，僅有光刻機(jī)還不夠，還需要光刻膠、掩膜版以及其他工藝器件的參與，才能保障芯片的高良率。

以光刻膠為例，它是決定芯片圖案能否被精準(zhǔn)刻下來(lái)的“感光神經(jīng)膜”。隨著芯片步入7nm及以下先進(jìn)制程芯片時(shí)代，不僅需要EUV光刻機(jī)，更需要EUV光刻膠的參與。但過去國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，在多個(gè)官方文件、產(chǎn)業(yè)報(bào)告和政策導(dǎo)向中，光刻膠都被列為關(guān)鍵攻關(guān)材料。

近期，《極紫外（EUV）光刻膠測(cè)試方法》的立項(xiàng)工作于2025年10月23日進(jìn)入關(guān)鍵階段，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委網(wǎng)站正式公示該標(biāo)準(zhǔn)為擬立項(xiàng)項(xiàng)目，這將推動(dòng)國(guó)產(chǎn)EUV光刻膠邁向新的臺(tái)階。

從0到1的跨越

光刻膠并非普通膠水，而是一種對(duì)特定波長(zhǎng)光敏感的高分子材料。它的核心作用是將光刻機(jī)投射的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為化學(xué)信號(hào)，最終形成物理結(jié)構(gòu)，就如同“用光寫字”。

如果把光刻機(jī)比作一臺(tái)超精密的“照相機(jī)”，那么光刻膠就是涂抹在硅片表面的那層“膠片”。光刻機(jī)中有一塊刻著電路設(shè)計(jì)圖的掩膜版，當(dāng)DUV或EUV透過掩膜版時(shí)，會(huì)將圖案投影到光刻膠上。

這時(shí)光刻膠就像被“拍照”一樣，曝光區(qū)域會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。正性光刻膠曝光的部分會(huì)變得容易溶解，進(jìn)而消散；而負(fù)性光刻膠曝光的地方反而變得更堅(jiān)硬，讓圖案更清晰。再經(jīng)過顯影后，會(huì)留下與掩膜版對(duì)應(yīng)的3D微觀結(jié)構(gòu)，后續(xù)刻蝕/離子注入步驟以此結(jié)構(gòu)為模板。

如此重要的技術(shù)，過去國(guó)內(nèi)一直依賴進(jìn)口。工信部數(shù)據(jù)顯示，2020年國(guó)內(nèi)的光刻膠進(jìn)口依存度仍達(dá)95%。全球光刻膠技術(shù)主要被日本企業(yè)占領(lǐng)，包括JSR、東京應(yīng)化TOK、信越化學(xué)、富士電子材料，它們占了全球70%以上的市場(chǎng)份額。美國(guó)的杜邦、韓國(guó)的東進(jìn)也有一定份額，但核心技術(shù)仍掌握在日本手中。

2019年日韓貿(mào)易爭(zhēng)端期間，日本對(duì)韓國(guó)限制光刻膠等關(guān)鍵材料出口，導(dǎo)致三星、SK海力士產(chǎn)能一度緊張。這讓中國(guó)深刻意識(shí)到，即便有了光刻機(jī)，如果沒有光刻膠，芯片產(chǎn)線也會(huì)被迫停工。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，光刻機(jī)被卡還能撐一陣，光刻膠斷供，產(chǎn)線立刻停擺。

同年，大基金二期明確將包括光刻膠在內(nèi)的半導(dǎo)體材料作為投資重點(diǎn)。截至2024年，大基金及相關(guān)地方政府基金已向南大光電、晶瑞電材、北京科華等光刻膠企業(yè)投入大量資金，用于建設(shè)KrF/ArF光刻膠產(chǎn)線。

工信部《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄》《產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程實(shí)施方案》等文件中，高端光刻膠（特別是ArF、EUV光刻膠）被列為關(guān)鍵攻關(guān)材料。

我國(guó)“十四五”規(guī)劃明確提出，要突破高端光刻膠、高純?cè)噭?、CMP拋光材料等關(guān)鍵短板材料，提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性?！笆逦濉敝?，光刻膠作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈核心材料，被明確列為重點(diǎn)突破領(lǐng)域，其戰(zhàn)略地位與量子計(jì)算、商業(yè)航天等技術(shù)并列。

尤其在高端光刻膠領(lǐng)域，數(shù)據(jù)顯示，2023年中國(guó)高端光刻膠領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化率不足5%，其中EUV光刻膠市場(chǎng)幾乎完全依賴進(jìn)口，而ArF光刻膠國(guó)產(chǎn)化率僅為3.2%。不過，隨著《極紫外（EUV）光刻膠測(cè)試方法》的立項(xiàng)工作進(jìn)入關(guān)鍵階段，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委網(wǎng)站正式公示該標(biāo)準(zhǔn)為擬立項(xiàng)項(xiàng)目，公示截止時(shí)間為2025年11月22日。

此次公示是標(biāo)準(zhǔn)制定的法定程序，通過公開征求意見，可進(jìn)一步吸納半導(dǎo)體材料企業(yè)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)等產(chǎn)業(yè)鏈上下游的建議。若順利通過公示，該標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)2026年正式實(shí)施，成為國(guó)內(nèi)EUV光刻膠研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用的強(qiáng)制性技術(shù)依據(jù)。

方向已定，路遠(yuǎn)終至

EUV光刻膠是制造7nm及以下先進(jìn)制程芯片的核心材料，其性能直接影響芯片良率。然而，國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，且缺乏統(tǒng)一、科學(xué)、可復(fù)現(xiàn)的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)，這成為制約國(guó)產(chǎn)EUV光刻膠研發(fā)、驗(yàn)證和產(chǎn)業(yè)化的重大瓶頸。

比如不同研發(fā)單位采用的測(cè)試條件（如曝光劑量、顯影時(shí)間、線寬粗糙度評(píng)估方式）不一致；無(wú)法與國(guó)際主流工藝對(duì)標(biāo)，導(dǎo)致材料性能評(píng)估失真；光刻膠廠商與晶圓廠之間缺乏共同語(yǔ)言，影響協(xié)同開發(fā)效率。

因此，建立一套自主可控、與國(guó)際接軌的EUV光刻膠測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)體系，成為國(guó)家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈安全戰(zhàn)略的重要一環(huán)。

此次標(biāo)準(zhǔn)的起草單位包括上海大學(xué)、張江國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、上海華力集成電路制造有限公司、上海微電子裝備（集團(tuán)）股份有限公司等。

該標(biāo)準(zhǔn)將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)在EUV光刻膠測(cè)試方法領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)空白，為國(guó)內(nèi)外EUV光刻膠的性能評(píng)價(jià)提供統(tǒng)一的客觀標(biāo)尺。建立統(tǒng)一的測(cè)試方法體系，覆蓋EUV光刻膠的靈敏度（E0）、分辨率、線邊緣粗糙度（LER）、曝光產(chǎn)氣等關(guān)鍵性能指標(biāo)，明確最低技術(shù)要求和測(cè)試流程。

標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，晶圓廠可依據(jù)統(tǒng)一的測(cè)試數(shù)據(jù)評(píng)估材料性能，將驗(yàn)證周期從1 - 2年縮短至6個(gè)月左右，大幅降低國(guó)產(chǎn)材料的導(dǎo)入風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)國(guó)內(nèi)高端光刻膠產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展，提升我國(guó)在全球半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)和競(jìng)爭(zhēng)力。

與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)各機(jī)構(gòu)與企業(yè)在EUV光刻膠研發(fā)上已取得一些突破。例如，清華大學(xué)開發(fā)出聚碲氧烷基新型光刻膠，北京大學(xué)通過冷凍電子斷層掃描技術(shù)，解析了光刻膠分子在液相環(huán)境中的微觀三維結(jié)構(gòu)、界面分布與纏結(jié)行為，指導(dǎo)開發(fā)出可顯著減少光刻缺陷的產(chǎn)業(yè)化方案，為量產(chǎn)奠定材料基礎(chǔ)。

上海大學(xué)、南大光電、晶瑞電材等先后完成“含金屬氧化物分子鏈”“銻/錫摻雜負(fù)膠”實(shí)驗(yàn)室級(jí)配方，分辨率≤18 nm，劑量≤25 mJ/cm2，樹脂/單體合成路線已跑通，滿足客戶入門門檻。

此外，瑞聯(lián)新材EUV光刻膠單體已通過客戶驗(yàn)證，上海新陽(yáng)等企業(yè)進(jìn)入研發(fā)初期階段，徐州博康計(jì)劃建設(shè)國(guó)內(nèi)首條EUV光刻膠中試線。

此次標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)從過去的被動(dòng)跟隨，轉(zhuǎn)到主動(dòng)定義規(guī)則中來(lái)。樂觀估計(jì)，2028 - 2030年可能實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)EUV光刻膠的有限商業(yè)化。

當(dāng)然，EUV光刻膠想要量產(chǎn)還面臨一些困難。例如，其核心樹脂、光引發(fā)劑、淬滅劑、高純?nèi)軇┑?0%依賴進(jìn)口，主要由日本三菱化學(xué)、住友化學(xué)掌控關(guān)鍵單體供應(yīng)，還需要國(guó)內(nèi)建立“電子級(jí)99.999 %”產(chǎn)線。

并且EUV光刻膠研發(fā)需使用EUV光刻機(jī)驗(yàn)證，材料性能優(yōu)化依賴海外設(shè)備，否則只能靠模擬或DUV平臺(tái)推測(cè)EUV性能。不過，樂觀地暢想一下，如果EUV光刻膠能夠得到解決，那么EUV光刻機(jī)也不會(huì)太遠(yuǎn)。

總結(jié)

此次EUV光刻膠測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)，意味著通過標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，國(guó)內(nèi)企業(yè)有望突破技術(shù)，降低對(duì)進(jìn)口材料的依賴，同時(shí)為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)提供中國(guó)方案。國(guó)內(nèi)雖在EUV光刻膠領(lǐng)域起步晚，但通過材料創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)制定和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，正逐步縮小差距。只要堅(jiān)持自主研發(fā)，中國(guó)半導(dǎo)體材料終將在EUV時(shí)代占據(jù)一席之地。

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