芯耀
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近日，从清华大学官网获悉，日前，清华大学许华平团队研发出基于聚碲氧烷的新型极紫外光刻胶，通过碲元素高吸收特性和主链断裂机制，同步实现高灵敏度、分子级均一性和小尺寸单元，突破当前光刻胶技术瓶颈，为7nm以下半导体制造提供关键材料解决方案，成果发表于《科学进展》。
图：来自清华大学官网
图：聚碲氧烷：理想的EUV光刻胶材料 来自清华大学官网
该研究提供了一种融合高吸收元素Te、主链断裂机制与材料均一性的光刻胶设计路径，有望推动下一代EUV光刻材料的发展，助力先进半导体工艺技术革新。
相关成果以“聚碲氧烷作为EUV光刻胶的理想配方”（Polytelluoxane as the ideal formulation for EUV photoresist）为题，于7月16日发表于《科学进展》（Science Advances）期刊。
清华大学化学系2024级博士生周睿豪为论文第一作者，2020级博士生曹木青参与了本工作。清华大学化学系许华平教授为通讯作者，清华大学集成电路学院客座教授马克·奈瑟（Mark Neisser）与江南大学化学与材料工程学院谭以正副教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金重点项目的资助支持。
清华大学许华平团队研发的聚碲氧烷（PTeO）新型EUV光刻胶，对我国半导体产业在核心材料自主化、突破技术封锁、降低制程瓶颈等"卡脖子"领域实现以下关键突破：
一、打破EUV光刻胶国际垄断
1. 材料自主可控：当前全球90%高端光刻胶被日本JSR、信越化学及美国陶氏垄断，我国7nm以下EUV光刻胶完全依赖进口。该技术首次实现高吸收碲元素+主链断裂机制的原创设计，为国产替代提供可能。
2. 绕开专利壁垒：传统化学放大光刻胶（CAR）被西方企业专利封锁（如JSR拥有超2000项相关专利），而聚碲氧烷通过Te-O键直接断裂的创新原理，规避了现有技术体系。
二、直击7nm以下核心痛点
| 传统光刻胶缺陷 | 聚碲氧烷解决方案 | 产业价值 |
| 金属团簇分布不均→随机缺陷 | 单组分小分子结构→分子级均一性 | 降低芯片制造缺陷率，提升良品率 |
| 化学放大反应扩散→线宽粗糙 | 主链直接断裂→分辨率提升30% | 满足3nm以下工艺精度需求 |
| 低EUV吸收→需高亮度光源 | 碲元素吸收截面达传统材料10倍 | 缓解国产EUV光源亮度不足制约 |
三、产业链协同突破 加速量产落地
设备适配：高光敏特性可降低对ASML光刻机的依赖，为国产EUV光刻机（如上海微电子）提供材料-设备协同优化窗口。
工艺革新：通过减少曝光剂量（灵敏度提升5倍以上），显著降低晶圆制造成本。
供应链安全：碲元素在我国储量丰富（全球占比24%），避免稀有金属（如铪、锡）的进口风险。
芯科技圈结语：此项突破不仅解决EUV光刻胶"卡脖子"问题，更通过底层材料创新，为我国在7nm以下先进制程竞争中赢得关键技术支点，加速半导体产业链自主化进程。
