我国在光刻胶领域取得重要突破！
据央广网，近日北京大学化学与分子工程学院彭海琳教授团队及合作者通过冷冻电子断层扫描技术，首次在原位状态下解析了光刻胶分子在液相环境中的微观三维结构、界面分布与缠结行为，指导开发出可显著减少光刻缺陷的产业化方案。相关论文近日刊发于《自然-通讯》。
“显影”是光刻的核心步骤之一，通过显影液溶解光刻胶的曝光区域，将电路图案精确转移到硅片上。光刻胶如同刻画电路的颜料，它在显影液中的运动，直接决定电路画得准不准、好不好，进而影响芯片良率。长期以来，光刻胶在显影液中的微观行为是“黑匣子”，工业界的工艺优化只能靠反复试错，这成为制约7纳米及以下先进制程良率提升的关键瓶颈之一。
为破解难题，研究团队首次将冷冻电子断层扫描技术引入半导体领域。他们在晶圆上进行标准的光刻曝光后，将含有光刻胶聚合物的显影液快速吸取到电镜载网上，并在毫秒内将其急速冷冻至玻璃态，“定格”光刻胶在溶液中的真实状态。
随后，研究人员在冷冻电镜中倾斜该样品，采集一系列倾斜角度下的二维投影图像，再基于计算机三维重构算法，将这些二维图像融合成一张高分辨率的三维视图，分辨率优于5纳米。这种方法一举解决了传统技术无法原位、三维、高分辨率观测的三大痛点。
该技术带来诸多新发现。论文通讯作者之一、北京大学化学与分子工程学院高毅勤教授介绍，以往业界认为溶解后的光刻胶聚合物主要分散在液体内部，然而三维图像显示它们大多吸附在气液界面；团队还首次直接观察到光刻胶聚合物的“凝聚缠结”，其依靠较弱的力或者疏水相互作用结合；而且，吸附在气液界面的聚合物更易发生缠结，形成平均尺寸约30纳米的团聚颗粒，这些“团聚颗粒”正是潜在的缺陷根源，它们容易沉积到精密的电路图案上，让本该分开的电路连在一起。
团队为控制缠结提出了两项实用方案：适当提高曝光后烘烤温度，抑制聚合物缠结，减少大团聚体生成；优化显影工艺，让晶圆表面始终有连续液膜，使其可以带走聚合物，避免其沉积。两种方案结合，12英寸晶圆表面的光刻胶残留物引起的图案缺陷被成功消除，缺陷数量降幅超过99%。
该研究的意义远超光刻领域本身。其所展现的冷冻电子断层扫描技术威力，为在原子 / 分子尺度上原位研究各类发生在液体环境中的化学反应（如催化、合成乃至生命过程）提供了强大的通用工具。对于芯片产业而言，精准掌握液体中聚合物材料的微观行为，将极大地推动包括光刻、蚀刻、清洗等在内的多个先进制造关键环节的缺陷控制和良率提升，为制造性能更强、更可靠的下一代芯片铺平道路。
2025年光刻胶市场规模可达123亿元
芯片制造流程大致包括晶圆加工、氧化、光刻、刻蚀、薄膜沉积、互连、测试、封装等重要步骤。其中，光刻是半导体芯片生产流程中最复杂、最关键的工艺步骤，耗时长、成本高。
另据山西证券研报，光刻的工艺又细分为涂胶、曝光、显影。涂胶，在晶圆表面均匀涂抹对光敏感的物质——光刻胶（PR，Photo Resist）；曝光，使用曝光设备（光刻机）使光穿过包含电路图形的光罩，将电路印在晶圆上；显影，在晶圆上喷洒显影液后，选择性的去除曝光区和非曝光区，从而形成电路图形。
光刻胶是光刻过程最重要的耗材。据国泰海通证券研报，在整个芯片制造过程中可能需要进行数十次的光刻，光刻工艺成本占到整个芯片制造工艺的 35%，耗时约占整个芯片生产环节的 40%-50%，光刻胶材料总成本占比约为 5-6%，光刻胶的质量和性能会直接影响到集成电路制造过程中的良率。
根据全球市场调查机构QYResearch报告，光刻胶市场长期被东京应化、信越化学、JSR、富士胶片等国际巨头垄断。近年来，受诸多因素影响，我国加快半导体自主可控步伐，产业链上下游多个环节实现技术的重大突破。
随着中国半导体厂商的强势崛起以及下游需求的扩大，光刻胶的市场规模持续增长，据锐观产业研究院报告，2024年我国光刻胶市场规模增长至114亿元以上，KrF光刻胶等中高端产品国产替代进程加快，预计2025年光刻胶市场规模可达123亿元。
杠杆资金抢筹这些票
东方财富Choice数据显示，自今年9月以来，杠杆资金持续抢筹光刻胶概念多股。其中雅克科技排名第一，期间融资净买额超5亿元；南大光电排名第二，融资净买额超4.7亿元。
华懋科技、晶瑞电材、电科数字、新莱应材、炬光科技、彤程新材、湖北宜化等个股融资净买额在4.1亿元至2亿元之间不等。
而多只光刻胶个股2025年机构预测净利润预测不俗。比如能够同时生产多种光刻胶的雅克科技，2025年预测净利润增长34%。
机构研报显示，雅克科技光刻胶产品主要是面板用光刻胶，包括正性TFT薄膜电路正性光刻胶、RGB彩色光刻胶、OCPS光刻胶、CNT防静电材料以及光刻胶配套试剂。
又比如晶瑞电材，机构预测2025年净利润增长超160%。国金证券研报显示，公司是国内领先的半导体光刻胶龙头生产商，也是拥有自主知识产权的本土供应商，是国内8-12寸集成电路生产线主要量产的本土供应商。
