光致产酸剂：点亮光刻工艺，驱动光刻胶挑战制程极限 | 乐研试剂

发布人：上海皓鸿生物医药科技有限公司

发布日期:2026/7/6 15:52:33

光致产酸剂（Photoacid Generator, PAG）是一类在紫外或深紫外光照射下能够高效分解并释放出定量质子酸的光敏化合物。根据分子结构及电荷特性，光致产酸剂主要分为两大类：离子型光致产酸剂（硫鎓盐、碘鎓盐）和非离子型光致产酸剂（肟磺酸酯、萘酰亚胺磺酸酯）。

其中，离子型光致产酸剂的阴离子结构决定酸活性、扩散率及光刻胶的感光度、分辨率，主要应用于深紫外DUV光刻技术，成本与稳定性优势显著。非离子型光酸分子骨架上的官能团可以调节吸光特性，具有低扩散、高电子敏化效率的特性，因此其被应用于极紫外EUV光刻技术。

图 1 芯片制造的光刻工艺示意图

光致产酸剂作为化学放大光刻体系中的核心功能材料，从根本上改变了现代微纳制造的底层逻辑。光刻胶经历涂胶和软烘后，光致产酸剂会均匀分散于光刻胶聚合物基质中。当光刻胶经历曝光后，曝光区域的PAG分子吸收光子后发生光解反应，定量生成强酸；随后的后烘烤工序使这些质子酸作为催化剂，驱动光刻胶树脂中的酸敏基团发生脱保护或交联反应，导致曝光区与未曝光区在显影液中的溶解速率出现数量级的差异。

正是凭借这种“化学放大”机制，使得光引发产生的质子酸能催化数百乃至上千个化学反应，大幅提升了光刻胶的感光灵敏度，为紫外（DUV）和极紫外（EUV）光刻技术提供了可行性支撑。

图 2 光刻曝光光源迭代路线与分辨率演进图

目前，基于光致产酸剂的光刻体系已广泛应用于半导体芯片制造、微机电系统、微流控芯片等领域。从深紫外248nm、193nm到极紫外13.5nm，每一代光刻节点的跃进都离不开光致产酸剂分子结构与性能的不断优化—提升量子产率、调控酸扩散长度、降低产气释放等。

可以说，如果没有光致产酸剂，便无法实现7nm乃至更先进制程的高良率生产，也就没有今天高度集成化的微处理器与存储芯片。这项看似微观的化学工具，实则是支撑整个数字时代底层制造技术不可或缺的基石。

我国集成电路产业起步较晚，当前国产光刻胶呈现显著的阶梯式发展格局。在PCB和显示面板领域，国产化率已达到55%左右，已形成规模化的成熟供应链。

但进入集成电路制造的核心赛道，国产化率骤然下滑：g/i线光刻胶国产化率仅10%-15%，主要用于6-8英寸成熟制程；KrF光刻胶约1%-5%，主要用于功率器件、逻辑芯片的成熟制程；而ArF光刻胶国产化率不足1%，EUV光刻胶仍为空白。从更宏观的国产替代水平看，高端光刻胶国产化率约5%，整体自给率仍处于较低水平。

图 3 光刻胶专用高纯PAG公斤级包装实拍图

为了助力解决我国集成电路产业发展中关键光刻工艺材料的卡脖子问题，乐研试剂联合中国科学院上海有机化学研究所沈其龙课题组共同开发适用于DUV和EUV光刻胶的光致产酸剂。目前已完成四十余款PAG分子的合成和纯化工艺开发，涵盖离子型光致产酸剂（硫鎓盐、碘鎓盐）和非离子型光致产酸剂（肟磺酸酯、萘酰亚胺磺酸酯）。

已中试量产的产品在纯度、金属杂质等关键性能指标达到国际供应商同等水平，其中化学纯度可达99.5%以上；在金属离子含量方面，单一金杂小于10ppb，总金杂小于50ppb。近些年，结构新颖的离子型和非离子型光致产酸剂不断被开发和公斤级放大，部分光致产酸剂分子已通过国内芯片制造商的上线工艺验证。

最后，欢迎联系乐研试剂就DUV和EUV光刻胶用光致产酸剂的相关产品和定制服务洽谈合作！

上海有机化学研究所沈其龙

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