（□ 周莹 连科）在一片只有300毫米的单晶硅晶圆上“造房子”是一种什么样的挑战？是一场大国材料研发和产业化水平的较量。昨日，笔者在邃铸科技获悉，该企业实现了聚酰亚胺光刻胶技术的国产化，更为难得的是企业95%的原料来自国内，实现了企业研发、生产加工等环节的自主可控。市科技局相关负责人介绍，邃铸科技凭该项技术在今年举行的“创业江苏”科技创业大赛获得了“优秀企业”称号，彰显了港城半导体制造关键材料的出色表现。
光刻机和光刻胶是生产芯片的关键设备和关键材料。当设计师将芯片的电路设计图设计好后，光刻机和光刻胶相互配合，通过光照和化学反应，将这个电路图案转移到单晶硅晶圆上。简单地说光刻胶就像我们盖房子时用的水泥。在芯片生产的过程中，光刻胶被涂覆在硅片表面，光刻机用光将掩膜上设计师预先制作好的芯片工艺图“雕刻”在光刻胶上，使其从一个平面变为一张同掩膜上的图案一致的立体“建筑”，为未来放置各个元器件留下位置。
听起来是不是很简单？但实际上要生产这样的光刻胶难度可不小。因为其是与芯片的元器件“贴”在一起，其质量直接决定了芯片的性能，从而影响使用芯片的智能手机、汽车、电脑、平板的能耗和功能。
全球三分之一的光刻胶销往我国，然而因为技术壁垒高，我国的光刻胶长期由日本等国家新材料企业供给，影响了我国的芯片自主可控能力。为此，邃铸科技启动了我国聚酰亚胺光刻胶研发、生产。
生产市场需求的光刻胶首先需要解决材料的问题。别看光刻胶主要是由成膜树脂、溶剂、光引发剂、添加助剂几个基本原材料构成的，但是要找到适合的材料组合并不容易。这需要研发人员尝试成千上万种不同的材料组合，才能找到合适的配方。这也需要大量的资金投入和持续不断的技术攻关。“因为国内缺乏配套的原材料供应商，很多关键原材料仍然需要依赖进口，这进一步增加了成本。”邃铸科技技术负责人金佳科介绍，光刻胶的研发还高度依赖于晶圆厂的配合，需要不断地进行测试和验证。这无疑增加了研发成本和时间。
邃铸科技通过与南京大学产学研合作，在聚酰亚胺基体材料结构中引入短程刚性结构+短程柔性结构互相配合反应，使其与光敏剂、其他添加剂等产生一定的分子间作用力，此稳定结构在非曝光区域充当交联剂，使基体聚酰亚胺结构稳定成膜，不易被显影液清洗掉；而部分区域经过曝光以后，光敏剂分解，形成酸成分，促进聚酰亚胺前体溶解，使得曝光区域被快速显影液清洗掉，使用曝光/非曝光区形成大的溶解性差异。
听起来是不是有点抽象？其实可以这样来理解：光刻胶作为保护层，在光刻过程中，光刻胶可以起到保护硅片表面的作用。光刻胶在曝光后会经过显影工艺，需要通过显隐液的溶解使其未暴露在光下的部分去除，形成所需要的工艺图案。然而在这个过程中，科研人员要确保应该去除的光刻胶部分精准去除，应该保留的精准保留。“我们研发人员通过实验数据得到光刻胶各种材料的精准配比。”该企业研发总监陈慧介绍，并解决了基体材料过于柔软、塌陷、抑制微观毛刺等问题。更重要的是该结构在成膜后，有效地保持聚酰亚胺材料原有的优良机械性能。
与此同时，该企业还同上游的化工新材料企业密切合作，实现了上游材料的过程化。目前，邃铸科技经过下游封装企业试用，已经达到国际一线企业产品指标，实现高绝缘性、膜不易变形、膜厚度可调节，稳定成膜图形化，实现了聚酰亚胺光刻胶国产化。目前，该项目已经进入到设备调试，今年年底有望正式投产。
总值班: 吴弋 编辑: 贾元元
来源: 连云港发布
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