高分子化合物是很早被应用为光刻胶的材料。中文“光刻胶”的“胶”字起初对应于“橡胶”，而至今英文中也常将光刻胶主体材料称为“resin”（树脂），其背后的缘由可见一斑。按照反应机理，高分子光刻胶基本可以分为两类：化学放大光刻胶和非化学放大光刻胶。化学放大机理起初由美国IBM公司于1985年提出，后来被广泛应用于KrF及更好的光刻工艺中。化学放大光刻胶的光敏剂为光致产酸剂，主体材料中具有在酸作用下可以离去的基团，如叔丁氧羰基酯、金刚烷酯等。在光照下，光致产酸剂生成一分子的酸，使一个离去基团发生分解反应，原本的酯键变成羟基（通常是酚羟基），同时又产生一分子的酸；新产生的酸可以促使另一个离去基团发生反应；如此往复，形成链式反应。光刻胶行业的上下游合作处于互相依存的关系，市场新进入者很难与现有企业竞争，签约新客户的难度高。江浙沪正性光刻胶
热压法能够有效增大光刻胶光栅的占宽比你，工艺简单、可靠，无需昂贵设备、成本低，获得的光栅质量高、均匀性好。将该方法应用到大宽度比的硅光栅的制作工艺中，硅光栅线条的高度比达到了12.6，氮化硅光栅掩模的占宽比更是高达0.72，光栅质量很高，线条粗细均匀、边缘光滑。值得注意的是，热压法通过直接展宽光刻胶光栅线条来增大占宽比，可以集成到全息光刻-离子束刻蚀等光栅制作工艺中，为光栅衍射效率的调节与均匀性修正提供了新思路。嘉定半导体光刻胶其他助剂高壁垒和高价值量是光刻胶的典型特征。光刻胶属于技术和资本密集型行业，全球供应市场高度集中。
与金属纳米颗粒和纳米簇不同，金属配合物光刻胶中金属元素含量较低，通常情况下每个光刻胶分子内只有一个或几个金属原子。能够作为纳米颗粒和纳米簇配体的分子比较少，可修饰位点较少；而金属原子的配体种类较多，且容易连接活性基团，因此金属配合物光刻胶的设计更为灵活。但是，由于金属原子含量低，所以金属配合物对EUV光的吸收能力、抗刻蚀能力有可能弱于金属纳米颗粒和纳米簇光刻胶。目前已有多种金属元素的配合物被用于光刻胶，如铋、锑、锌、碲、铂、钯、钴、铁和铬等。
光刻胶的曝光机理很复杂。Ober课题组和Giannelis课题组指出，其中起主导作用的应为配体交换过程。若体系内有光致产酸剂或光自由基引发剂，它们在受到光照后形成新的配体，与金属纳米颗粒表面的配体交换；若不加入光敏剂，光照后纳米颗粒壳层的少量羧酸基团会与纳米颗粒解离，从而改变金属氧化物电荷，使双电层变宽，促使纳米颗粒的聚集。但美国德克萨斯大学达拉斯分校的Mattson等通过原位红外光谱、X射线光电子能谱和密度泛函计算等手段发现，溶解度转变过程主要是由于配体发生了自由基引发的不饱和碳-碳双键交联反应导致的。此类光刻胶的反应机理还有待进一步研究。光刻胶所属的微电子化学品是电子行业与化工行业交叉的领域，是典型的技术密集行业。
在Shirota等的工作基础之上，2005年起，美国康奈尔大学的Ober课题组将非平面树枝状连接酸敏基团的策略进一步发展，设计并合成了一系列用于EUV光刻的单分子树脂光刻胶，这些光刻胶分子不再局限于三苯基取代主要，具有更复杂的枝状拓扑结构。三级碳原子的引入使其更不易形成晶体，有助于成膜性能的提高；更复杂的拓扑结构，也便于在分子中设置数量不同的酸敏基团，有利于调节光刻胶的灵敏度。他们研究了后烘温度、显影剂浓度等过程对单分子树脂材料膨胀行为的影响，获得20nm分辨率的EUV光刻线条，另外，他们也研究了利用超临界CO2作为显影剂的可能性。光刻胶只是一种形象的说法，因为光刻胶从外观上呈现为胶状液体。浦东光刻胶光致抗蚀剂
有机-无机杂化光刻胶被认为是实现10nm以下工业化模式的理想材料。江浙沪正性光刻胶
由于EUV光刻胶膜较薄，通常小于100nm，对于精细的线条，甚至不足50nm，因此光刻胶顶部与底部的光强差异便显得不那么重要了。而很长一段时间以来，限制EUV光刻胶发展的都是光源功率太低，因此研发人员开始反过来选用对EUV光吸收更强的元素来构建光刻胶主体材料。于是，一系列含有金属的EUV光刻胶得到了发展，其中含金属纳米颗粒光刻胶是其中的典型。2010年，Ober课题组和Giannelis课题组首度报道了基于HfO2的金属纳米颗粒光刻胶，并研究了其作为193nm光刻胶和电子束光刻胶的可能性。随后，他们将这一体系用于EUV光刻，并将氧化物种类拓宽至ZrO2。他们以异丙醇铪（或锆）和甲基丙烯酸（MAA）为原料，通过溶胶-凝胶法制备了稳定的粒径在2~3nm的核-壳结构纳米颗粒。纳米颗粒以HfO2或ZrO2为核，具有很高的抗刻蚀性和对EUV光的吸收能力；而有机酸壳层不但是光刻胶曝光前后溶解度改变的关键，还能使纳米颗粒稳定地分散于溶剂之中，确保光刻胶的成膜性。ZrO2-MAA纳米材料加入自由基引发剂后可实现负性光刻，在4.2mJ·cm−2的剂量下获得22nm宽的线条；而加入光致产酸剂曝光并后烘，利用TMAH显影则可实现正性光刻。江浙沪正性光刻胶
