全球首创咪唑光刻胶，华东理工逆袭美国，3D打印破解纳米难题

十大品牌 2025年09月27日 22:13 0 aa

近日，一条来自华东理工大学的消息在科技圈里悄然传开。

这所位于上海的高校，用一套看似普通的3D打印设备，攻克了困扰半导体行业多年的技术难题，在大尺寸晶圆上精准制备纳米级厚度的咪唑类金属有机光刻胶。

这项技术不仅填补了国内空白，更是全球首次在溶液体系中实现这样的突破。

要知道，光刻胶在芯片制造中的地位，就像画家手中的颜料一样重要。没有它，再先进的光刻机也只是摆设。

而长期以来这个领域一直被美国和日本企业牢牢把控，中国企业只能眼巴巴地花高价采购。

从实验室到晶圆厂的技术鸿沟

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，联合美国约翰霍普金斯大学等单位，开展了先进光刻胶的薄膜沉积法制备研究。这项合作始于2019年，当时庄黎伟还在美国做访问学者。

说起这个技术的突破过程，还得从一个细节说起。庄黎伟回忆，大概两年前，他和团队发现薄膜沉积厚度会沿流动方向逐渐降低，但无法确定质量传递边界层是否充分发展。

就在这个关键问题上卡壳时，合作的美国教授察帕蒂斯在美东时间凌晨2点半，给中国团队发来了7页手写推导公式的照片。"一

位年近60岁的美国国家工程院院士，竟然会半夜花几个小时去推导公式。"这件事让庄黎伟印象极其深刻。

传统的原子层沉积方法虽然精度高，但与现有光刻机台的兼容性不佳。2025年中国市场对芯片制造工具的需求强于预期，多家电子材料厂商业绩增幅明显，国产光刻胶正在实现多项突破。

在这样的背景下，华东理工团队选择了更实用的旋涂化学液相沉积路径。

他们搭建的这套3D打印型流动化学液相沉积装置，能够构建确定的流体力学环境，通过实验和仿真交叉对比，获得旋涂化学液相沉积的动力学特征。简单来说，就是让薄膜沉积过程变得可控、可预测。

在半导体行业里，有一种被称为"妖胶"的国外光刻胶产品，因为性能优异而让中国厂商又爱又恨。武汉光电国家研究中心团队研发的T150A光刻胶系列产品已通过半导体工艺量产验证，实现原材料全部国产化，极限分辨率达到120nm。

华东理工的这项技术走的是另一条路线，咪唑类金属有机光刻胶。这种非晶态沸石咪唑酯骨架薄膜，不仅能作为正型和负型电子束光刻胶，还能吸收6.5-6.7纳米波长的短波辐射，满足超越极紫外光刻工艺的要求。

中国自主研发EUV光刻机取得实质性突破，2025年第三季度将进入试产阶段。在这个时间节点上，华东理工的光刻胶技术显得格外重要。因为光刻机和光刻胶是配套的，有了自己的光刻机，还需要有自己的光刻胶。

庄黎伟团队的技术平台能在大尺寸晶圆上均匀沉积10余种下一代先进光刻胶，厚度精度达到纳米级。这意味着，从20厘米到30厘米直径的工业级晶圆，都能实现均匀涂覆。

不过，从实验室成果到真正的工业应用，中间还有一段路要走。庄黎伟坦言，由于光刻硬件配套、集成电路整条产线的同步更新等因素，要想真正实现工业应用还需要时间。

好消息是，这项技术的应用面很广。除了光刻胶制备，相关材料和工艺还可用于膜分离等领域。

而且随着下一代的发展，对薄膜沉积和刻蚀工艺都提出了更高要求，庄黎伟团队正在同步开展更小尺寸深孔内薄膜沉积、刻蚀的多尺度仿真研究。

未来5年，半导体产业链将在技术迭代、地缘博弈、政策驱动的多重变量下加速重构，中国有望在成熟制程领域实现全面自主可控。在这个大背景下，华东理工的技术突破不是孤立事件，而是中国半导体产业崛起的一个缩影。

目前，国内已有多家企业在光刻胶领域取得突破。从KrF光刻胶到ArF光刻胶，再到EUV光刻胶，国产化的步伐正在加快。华东理工的咪唑光刻胶技术，为这个产业拼图又增加了重要一块。

华东理工这项技术的意义，不仅在于打破了国外垄断，更在于为中国半导体产业提供了新的技术路径。

当美国教授在深夜推导公式，中国学者在实验室里反复验证时，我们看到的是科学无国界的合作精神，更是中国科研实力的快速提升。

从跟跑到并跑，再到在某些领域实现领跑，中国的半导体产业正在经历前所未有的变革。

华东理工的咪唑光刻胶技术，虽然距离大规模产业化还有距离，但它已经为中国在这个关键领域赢得了一席之地。

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