泰州源展為精密元器件穿上原子級“防護衣”——破解芯片關(guān)鍵材料“卡脖子”難題

可用于鋰電池材料表面的原子級包覆，提升電池穩(wěn)定性與壽命；可用于高端手機、車載鏡頭的增透減反鍍膜，優(yōu)化成像品質(zhì)……這款性能神奇的產(chǎn)品名為ALD（原子層沉積）前驅(qū)體材料。尤其在高端先進制程芯片的制造環(huán)節(jié)，它更是扮演著關(guān)鍵角色——能為極其精密的芯片結(jié)構(gòu)以及OLED器件穿上無縫的原子級“防護衣”。這種材料足夠“活潑”，能精準(zhǔn)發(fā)生表面化學(xué)反應(yīng)；又足夠“克制”，僅在單原子層反應(yīng)后便自動停止，堪稱一種可根據(jù)光刻工藝需求“被精確設(shè)計”的分子。目前，泰州源展半導(dǎo)體前驅(qū)體材料項目試產(chǎn)出的產(chǎn)品，已通過多家頭部企業(yè)的工藝驗證并實現(xiàn)批量供貨，正助力打破該領(lǐng)域的進口依賴。

“由于先進制程對于前驅(qū)體材料的純度和工藝適配性要求極高，長期以來，高端前驅(qū)體產(chǎn)品被國外企業(yè)壟斷。2021年、2023年，工信部發(fā)布《重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄》，將ALD前驅(qū)體材料定位為電子信息關(guān)鍵戰(zhàn)略材料。”國家級領(lǐng)軍人才、泰州源展半導(dǎo)體前驅(qū)體材料項目（以下簡稱泰州源展）負責(zé)人徐彪介紹，2024年，泰州源展落戶泰興經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，項目工藝為國內(nèi)首套。項目建成后，將填補國內(nèi)高端ALD前驅(qū)體材料領(lǐng)域空白，破解芯片關(guān)鍵材料“卡脖子”難題。

錨定打造國內(nèi)領(lǐng)先的高純電子材料研發(fā)生產(chǎn)基地這一目標(biāo)定位，泰州源展項目將分期建設(shè)、梯次投產(chǎn)。一期用地56.6畝、投資5.1億元；二期用地43.4畝、投資15億元。項目聚焦鉿、鋯、錫系列高端半導(dǎo)體材料生產(chǎn)，從生產(chǎn)車間到環(huán)保處理、研發(fā)檢測，全鏈條配套設(shè)施一應(yīng)俱全。建成后，將年產(chǎn)93.6噸半導(dǎo)體前驅(qū)體材料。

據(jù)介紹，ALD前驅(qū)體之所以被認(rèn)為是“卡脖子”環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)于技術(shù)門檻高、工藝耦合性強、專利與技術(shù)壁壘明顯、供應(yīng)鏈要求嚴(yán)格等方面。就技術(shù)門檻而言，產(chǎn)品需兼顧揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性和反應(yīng)選擇性，涉及復(fù)雜的有機金屬化學(xué)體系，國內(nèi)缺少相關(guān)的技術(shù)儲備；在供應(yīng)鏈方面，晶圓制造企業(yè)對材料純度、一致性及批次穩(wěn)定性要求極高，驗證周期較長。

“因此，該領(lǐng)域的國產(chǎn)化不僅是材料研發(fā)問題，更是涉及‘材料-工藝-設(shè)備’協(xié)同發(fā)展的系統(tǒng)工程。”公司創(chuàng)始人奚斌說，圍繞這一領(lǐng)域的關(guān)鍵需求，公司通過持續(xù)技術(shù)攻關(guān)，逐步構(gòu)建起覆蓋分子設(shè)計、合成制備、高純化處理及分析檢測的技術(shù)體系。公司研發(fā)團隊匯聚名校人才，擁有國家級創(chuàng)新力量，已攻克百余款前驅(qū)體材料技術(shù)，實現(xiàn)技術(shù)自主可控。“目前，部分產(chǎn)品已通過國內(nèi)外重點晶圓、高端光學(xué)、鈣鈦礦光伏等制造企業(yè)工藝驗證，進入批量供貨階段。”

“作為國內(nèi)首套解決‘卡脖子’問題的ALD前驅(qū)體材料工藝項目，泰州源展不僅是泰興先進制造集群化發(fā)展的重要支撐，更是聚焦戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、強鏈補鏈延鏈的關(guān)鍵舉措，為信息經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展筑牢材料根基。”泰興市發(fā)改委服務(wù)業(yè)發(fā)展中心副主任葉灶琴介紹，項目全面建成后，將提升關(guān)鍵電子化學(xué)品自主保障和原創(chuàng)研發(fā)能力，填補國內(nèi)高端ALD前驅(qū)體產(chǎn)業(yè)化能力不足的短板，為我國集成電路產(chǎn)業(yè)自主可控貢獻力量。