在半导体产业领域,高端光刻胶技术长期被海外把控,成为制约我国集成电路产业发展的关键因素之一。不过,近日传来好消息,上海人工智能实验室联合厦门大学洪文晶教授团队以及国内光刻胶材料企业等合作单位,在KrF光刻胶树脂研发方面取得阶段性重大进展,为国产半导体关键材料发展增添了新动力。
此次合作项目源于各方对人工智能赋能复杂物质科学研究的积极探索。厦门大学拥有高端电子化学品国家工程研究中心这一优质平台,且与国内光刻胶材料企业长期合作。光刻胶作为工业领域结构极为复杂的材料,对纯度、稳定性和加工性能要求极高。传统研发依赖科研人员经验反复试错,不仅耗时久,还难以突破思维局限。因此,各方组建联合攻关团队,立志以新技术攻克KrF光刻胶难题,推动产业化落地。
洪文晶教授表示,团队秉持科研服务产业的理念,不仅追求理论成果,更注重将其转化为能提升新质生产力的技术创新,这也是选择攻坚光刻胶这一硬核材料的原因。KrF光刻胶应用广泛,是新能源汽车车规级芯片和CPU生产的必备材料,对人工智能、汽车电子等产业发展起着深度支撑作用。然而,面向更先进制程,光刻胶材料体系仍需不断攻关。
与传统的研发模式相比,此次采用的全新研发体系实现了创新效率的大幅提升,整体效率提高10至100倍。该体系依托大模型与智能体开展工作,整合海量文献、专利等专业知识,摆脱人工经验束缚,能快速筛选最优制备方案,甚至探索出以往难以触及的技术路径,再搭配自动化实验设备,构建起完整的研发闭环。洪文晶介绍,这套体系的核心创新在于改变了依靠人工经验决策的模式,借助大模型强大的分析与泛化能力,能比顶尖行业专家更快锁定光刻胶树脂的理想制备工艺。
经过多轮调试优化,此次研发的KrF光刻胶树脂各项核心指标表现优异,分子量分布、耐热性、杂质含量等关键参数均达到国际主流产品水平。洪文晶认为,这一成果意味着我国彻底打破了海外供应商在高端光刻胶树脂稳定制备上的技术壁垒,不再受制于国外的“黑箱技术”,是国产半导体材料发展路上的重要一步。但他也清醒地指出,KrF光刻胶并非最顶尖的光刻胶品类,在更先进制程配套光刻胶等更高阶产品领域,我国与全球顶尖水平仍有差距,追赶之路不能停歇。
洪文晶还客观分析了产业转化的规律。他表示,人工智能能极大加快实验室原始创新的速度,但光刻胶属于超高精度新材料产品,从样品研发成功到投入芯片工厂规模化使用,必须经过长期、严格的产线可靠性验证,这一环节目前无法借助技术手段缩短周期。目前,项目团队已完成树脂配方适配,即将进入产线验证阶段。
在项目团队看来,此次攻关的价值不仅在于实现一款光刻胶树脂的国产化,更在于打造出一套自主可控的新材料智能研发工具。这套技术体系通用性强,除助力更高端光刻胶研发外,还可广泛应用于各类高端电子化学品领域。目前,团队依托该研发模式,已完成多款电子化学品相关研发储备,相关成果不久将对外公布。虽然品类不同,但该研发体系具备通用价值,将持续助力国内全品类光刻胶技术加速追赶。
厦门大学还在持续拓展新型研发模式的应用场景。如今,团队已将相关技术延伸至新能源领域,开展电池粘结剂、隔膜、电解液等全链条材料研发,同时尝试运用新技术研发高端实验仪器。洪文晶称,大模型和智能体具备更高维度的思考能力,面对复杂科研难题,在效率和深度上更具优势。人工智能与科研深度融合,是人工智能技术落地实体经济、创造产业价值的重要方向。接下来,项目团队将稳步推进产线验证与工艺优化,持续深挖技术潜力,依托福建本地产业与科研优势,助力电子化学品、新能源等产业补短板、强弱项。