浙江在线5月8日讯(记者 廖君琳)手机突然死机、车载智能系统失灵,这些看似偶然的故障,背后可能藏着同一个原因——芯片内部残留的微小杂质。
从光刻到清洗,从刻蚀到封装,在芯片制造的精密工序中,电子化学品是贯穿其中、不可或缺的“隐形工程师”,它的“兢兢业业”与芯片最终的稳定运行密切相关。
在浙江衢州,奥首材料科技有限公司(以下简称“奥首”)正是致力于电子化学品的研发与生产,其产品覆盖光刻胶清洗液、电镀液、界面保护材料等多种电子化学品。
走进奥首的研发中心,科研人员正在实验室里忙碌。这家国家专精特新“小巨人”企业,正以“材料+工艺+服务”的模式,走出一条功能电子化学品的国产替代之路。
核心产品 卡位关键环节
芯片制造从硅片开始,经过光刻、刻蚀、清洗、沉积等多道工序,最终形成复杂的电路结构。奥首的三款核心产品,正是按照芯片生产全流程布局的。
在芯片制造中,光刻是最核心的环节之一。简单来说,光刻就像在硅片上“画电路”——涂上光刻胶,用光透过掩模版照射,被照到的胶发生化学变化,经过显影,电路图形就留在了硅片上。画完之后,残留的光刻胶必须用清洗液彻底清洗,才能进行下一道工序。
清洗液的研发难点在哪里?奥首材料科技有限公司科研博士吕晶解释,不同制程节点对应的芯片结构不同,清洗液既要能洗干净残留的光刻胶,又要兼容客户现有的设备工艺,还不能破坏芯片内部各种金属互联材料。“现在芯片结构越来越复杂,金属互联的种类越来越多,既要洗干净胶,又要保护金属材料不被腐蚀,这是一个兼容性的难题。”
制程越小,芯片结构越复杂,对清洗液的兼容性挑战就越突出。因为残留在金属表面的离子和颗粒,可能导致芯片在使用过程中逐渐失效。“手机突然死机,车载智能系统失灵,都可能源于此。”吕晶说。奥首的光刻胶清洗液,正是为不同技术节点量身定制的解决方案。

奥首材料研发中心实验室 记者 廖君琳 摄
再看电镀液。芯片内部一层层的金属互联结构,就是通过电镀工艺,让铜离子在纳米级的孔洞中自下而上“生长”出来,形成导电通路。从手机处理器到AI加速芯片,几乎所有以铜作为互联金属的芯片,都离不开它。
“电镀液会留在芯片里,成为芯片的一部分。”吕晶解释。正因如此,电镀液的可靠性要求远高于一般产品,一旦有质量问题,芯片就是废品,无法返工。
而当下火热的HBM(高带宽内存)芯片领域,奥首的一款“界面保护材料”正在扮演关键角色。
HBM芯片被视为突破制程物理极限的重要路径。当7纳米以下线宽难以继续微缩,行业开始将不同功能的芯片封装在一起,实现“1+1>2”的效果。这种先进封装工艺对材料提出了严苛要求:在切割复杂结构的大芯片之前,需要涂一层保护层,防止切割碎屑溅落导致芯片失效。
“芯片表面结构复杂,有高有低,保护层既要均匀覆盖,不能在高处漏掉,也不能在低处积得太厚。”吕晶说。奥首的界面保护材料,正是在这一环节实现了国产替代。目前,该产品已应用于国内先进封装产线。
材料+工艺+服务 融入浙江产业生态
奥首的竞争力,不止体现在产品上。
“我们的产品研发出来,配方达标只是第一步。”吕晶说。电子化学品的性能,很大程度上取决于生产工艺——设备怎么设计、环境怎么控制、过滤工艺如何实现,这些直接决定了产品的金属离子和颗粒杂质能否达到半导体级要求。
为此,奥首与国内设备厂商合作,根据产品特性定制生产线。而在服务端,公司的技术团队会深入客户产线,协助调整应用参数。“客户擅长设备与制造,我们需要告诉他们,我们的材料适合什么样的转速、什么样的喷涂量。”这种深度互动,不仅让产品更好用,也带动了上下游协同发展。

奥首的系列产品 受访者供图
成立于2014年的奥首,经过十余年的技术积累,在芯片光刻胶及配套材料、功能电子化学品、芯片封装材料、芯片电镀液、纳米材料和芯片清洗蚀刻液等领域,已经拥有了近百种具有自主知识产权的产品,申请发明专利两百余项。其发展,与浙江的产业生态密不可分。
早在2017年,浙江省政府就出台《关于加快集成电路产业发展的实施意见》,明确提出推动衢州以电子化学品研发与产业化为突破口,打造国内领先的集成电路材料及电子化学品产业基地。这一省级战略为奥首的发展指明了方向。
2022年,奥首在衢州启动建设研发生产基地。该项目当年被评为浙江省十大“省长工程”重点项目之一,在土地、资金,等方面获得政策倾斜。选择衢州,既有产业聚集的考量,也得益于当地政府的大力支持。衢州围绕集成电路产业,加速构建“材料—芯片设计—晶圆制造—关键设备”的全链条发展格局。
成立至今,奥首凭借在半导体电子化学品领域的持续突破,已经从一家初创企业成长为国家级专精特新“小巨人”。“国外在这个领域领先我们几十年,我们要做的,就是把国产替代化率低、甚至为0的材料,一点点啃下来。”吕晶表示。
在芯片制造这个高精度的领域,每一滴化学试剂的纯度和精度,都决定着最终产品的成败。而像奥首这样的企业,正在用一个个材料突破,为“中国芯”注入更多自主血液。
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