雙創(chuàng)在港城：實(shí)現(xiàn)光刻膠國(guó)產(chǎn)化 打破行業(yè)技術(shù)壁壘 邃鑄科技：300毫米中“造房子”

（□ 周瑩 連科）在一片只有300毫米的單晶硅晶圓上“造房子”是一種什么樣的挑戰(zhàn)？是一場(chǎng)大國(guó)材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化水平的較量。昨日，筆者在邃鑄科技獲悉，該企業(yè)實(shí)現(xiàn)了聚酰亞胺光刻膠技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化，更為難得的是企業(yè)95%的原料來(lái)自國(guó)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)加工等環(huán)節(jié)的自主可控。市科技局相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，邃鑄科技憑該項(xiàng)技術(shù)在今年舉行的“創(chuàng)業(yè)江蘇”科技創(chuàng)業(yè)大賽獲得了“優(yōu)秀企業(yè)”稱(chēng)號(hào)，彰顯了港城半導(dǎo)體制造關(guān)鍵材料的出色表現(xiàn)。

光刻機(jī)和光刻膠是生產(chǎn)芯片的關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵材料。當(dāng)設(shè)計(jì)師將芯片的電路設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)好后，光刻機(jī)和光刻膠相互配合，通過(guò)光照和化學(xué)反應(yīng)，將這個(gè)電路圖案轉(zhuǎn)移到單晶硅晶圓上。簡(jiǎn)單地說(shuō)光刻膠就像我們蓋房子時(shí)用的水泥。在芯片生產(chǎn)的過(guò)程中，光刻膠被涂覆在硅片表面，光刻機(jī)用光將掩膜上設(shè)計(jì)師預(yù)先制作好的芯片工藝圖“雕刻”在光刻膠上，使其從一個(gè)平面變?yōu)橐粡埻谀ど系膱D案一致的立體“建筑”，為未來(lái)放置各個(gè)元器件留下位置。

聽(tīng)起來(lái)是不是很簡(jiǎn)單？但實(shí)際上要生產(chǎn)這樣的光刻膠難度可不小。因?yàn)槠涫桥c芯片的元器件“貼”在一起，其質(zhì)量直接決定了芯片的性能，從而影響使用芯片的智能手機(jī)、汽車(chē)、電腦、平板的能耗和功能。

全球三分之一的光刻膠銷(xiāo)往我國(guó)，然而因?yàn)榧夹g(shù)壁壘高，我國(guó)的光刻膠長(zhǎng)期由日本等國(guó)家新材料企業(yè)供給，影響了我國(guó)的芯片自主可控能力。為此，邃鑄科技啟動(dòng)了我國(guó)聚酰亞胺光刻膠研發(fā)、生產(chǎn)。

生產(chǎn)市場(chǎng)需求的光刻膠首先需要解決材料的問(wèn)題。別看光刻膠主要是由成膜樹(shù)脂、溶劑、光引發(fā)劑、添加助劑幾個(gè)基本原材料構(gòu)成的，但是要找到適合的材料組合并不容易。這需要研發(fā)人員嘗試成千上萬(wàn)種不同的材料組合，才能找到合適的配方。這也需要大量的資金投入和持續(xù)不斷的技術(shù)攻關(guān)。“因?yàn)閲?guó)內(nèi)缺乏配套的原材料供應(yīng)商，很多關(guān)鍵原材料仍然需要依賴(lài)進(jìn)口，這進(jìn)一步增加了成本。”邃鑄科技技術(shù)負(fù)責(zé)人金佳科介紹，光刻膠的研發(fā)還高度依賴(lài)于晶圓廠的配合，需要不斷地進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證。這無(wú)疑增加了研發(fā)成本和時(shí)間。

邃鑄科技通過(guò)與南京大學(xué)產(chǎn)學(xué)研合作，在聚酰亞胺基體材料結(jié)構(gòu)中引入短程剛性結(jié)構(gòu)+短程柔性結(jié)構(gòu)互相配合反應(yīng)，使其與光敏劑、其他添加劑等產(chǎn)生一定的分子間作用力，此穩(wěn)定結(jié)構(gòu)在非曝光區(qū)域充當(dāng)交聯(lián)劑，使基體聚酰亞胺結(jié)構(gòu)穩(wěn)定成膜，不易被顯影液清洗掉；而部分區(qū)域經(jīng)過(guò)曝光以后，光敏劑分解，形成酸成分，促進(jìn)聚酰亞胺前體溶解，使得曝光區(qū)域被快速顯影液清洗掉，使用曝光/非曝光區(qū)形成大的溶解性差異。

聽(tīng)起來(lái)是不是有點(diǎn)抽象？其實(shí)可以這樣來(lái)理解：光刻膠作為保護(hù)層，在光刻過(guò)程中，光刻膠可以起到保護(hù)硅片表面的作用。光刻膠在曝光后會(huì)經(jīng)過(guò)顯影工藝，需要通過(guò)顯隱液的溶解使其未暴露在光下的部分去除，形成所需要的工藝圖案。然而在這個(gè)過(guò)程中，科研人員要確保應(yīng)該去除的光刻膠部分精準(zhǔn)去除，應(yīng)該保留的精準(zhǔn)保留。“我們研發(fā)人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到光刻膠各種材料的精準(zhǔn)配比。”該企業(yè)研發(fā)總監(jiān)陳慧介紹，并解決了基體材料過(guò)于柔軟、塌陷、抑制微觀毛刺等問(wèn)題。更重要的是該結(jié)構(gòu)在成膜后，有效地保持聚酰亞胺材料原有的優(yōu)良機(jī)械性能。

與此同時(shí)，該企業(yè)還同上游的化工新材料企業(yè)密切合作，實(shí)現(xiàn)了上游材料的過(guò)程化。目前，邃鑄科技經(jīng)過(guò)下游封裝企業(yè)試用，已經(jīng)達(dá)到國(guó)際一線企業(yè)產(chǎn)品指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)高絕緣性、膜不易變形、膜厚度可調(diào)節(jié)，穩(wěn)定成膜圖形化，實(shí)現(xiàn)了聚酰亞胺光刻膠國(guó)產(chǎn)化。目前，該項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入到設(shè)備調(diào)試，今年年底有望正式投產(chǎn)。

總值班: 吳弋     編輯: 賈元元     

來(lái)源: 連云港發(fā)布

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