新春里的國(guó)產(chǎn)高端晶圓膜好消息

　　春節(jié)前后的北京亦莊，一群平均年齡在三十五歲上下的年輕科研工作者，正沉浸在激動(dòng)和喜悅中。喜悅不僅因?yàn)樗麄儎倓偒@得國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體龍頭北方華創(chuàng)產(chǎn)投基金諾華的戰(zhàn)略投資，更因?yàn)樗麄冊(cè)诰A膜高端領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了突破。

　　這群年輕人在北京序輪科技有限公司位于亦莊的應(yīng)用研發(fā)中心里，正在為提升這種名叫晶圓切割膜的材料性能而忙碌著。這張膜售價(jià)只要幾十元人民幣，卻是守護(hù)幾萬(wàn)美元一張的晶圓良品率的關(guān)鍵材料，是AI算力底座基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。而這群年輕人，正在實(shí)現(xiàn)的是該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)企業(yè)市場(chǎng)占有率零的突破。

　　一組發(fā)人深省的產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)

　　“今年的春晚可謂是一場(chǎng)‘含 AI 量’極高的算力走秀。對(duì)于算力底座的核心——芯片來(lái)說(shuō)，決定其質(zhì)量的，不只有光刻機(jī)這些普通人也熟悉的產(chǎn)品。一些成本占比不高的材料，也決定著這個(gè)高科技戰(zhàn)場(chǎng)上的成敗?！?/p>

　　說(shuō)著說(shuō)著，序輪科技董事長(zhǎng)朱翰濤拿出了三張膜：“晶圓是制造半導(dǎo)體芯片的基礎(chǔ)材料。別看晶圓個(gè)頭很小，在算力之爭(zhēng)下，一張晶圓的價(jià)格已經(jīng)漲到數(shù)萬(wàn)美元。晶圓在進(jìn)行研磨、切割等物理加工時(shí)，唯一的保護(hù)就只有一層薄至微米的膠膜?！?/p>

　　朱翰濤手中的三張膜，正是晶圓膜技術(shù)難度金字塔的三種代表性產(chǎn)品。近乎0%、大約5%、突破50%，則是這三種晶圓膜的國(guó)產(chǎn)化率。

　　50%對(duì)應(yīng)的是基板切割膜，國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)可以與國(guó)際巨頭分庭抗禮。5%是指晶圓切割膜。隨著芯片制程不斷縮小，切割精度不斷提高，在晶圓切割UV膜取代晶圓切割藍(lán)膜的過(guò)程中，在自主可控的引導(dǎo)下，國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始突破，但絕大多數(shù)份額仍由國(guó)際巨頭把控。0%則是處于技術(shù)金字塔塔尖的晶圓膜——晶圓研磨保護(hù)膜。

　　晶圓研磨保護(hù)膜到底是什么？自給率為什么只有近乎0%？面對(duì)記者的疑問(wèn)，環(huán)氧平臺(tái)的研發(fā)總監(jiān)呂建勇博士解釋道，“晶圓研磨保護(hù)膜是晶圓減薄工藝中的防彈衣，直接關(guān)系到昂貴的晶圓能否安全通過(guò)物理加工，技術(shù)門檻最高。雖然在芯片的成本結(jié)構(gòu)中占比不高，卻扼守著良率的生命線。稍有閃失，便會(huì)導(dǎo)致整張晶圓報(bào)廢?！?/p>

　　“比如，我手里這種膜，它叫UV減粘膜，在2.5D/3D先進(jìn)封裝、晶圓級(jí)封裝等工藝中的超薄晶圓研磨、Taiko晶圓切割等關(guān)鍵場(chǎng)景下，這道防線長(zhǎng)期被日系企業(yè)牢牢把控。而我們的使命，就是要撕開(kāi)一道國(guó)產(chǎn)替代、技術(shù)自立自強(qiáng)的口子?！?呂建勇說(shuō)。

　　一場(chǎng)科技自立自強(qiáng)的關(guān)鍵之戰(zhàn)

　　半導(dǎo)體行業(yè)客戶購(gòu)買的從來(lái)不是材料本身，而是零風(fēng)險(xiǎn)的生產(chǎn)保障。從2017年一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)開(kāi)始進(jìn)行芯片儲(chǔ)運(yùn)裝置攻關(guān)開(kāi)始，序輪的伙伴們，便對(duì)此有著深刻的體會(huì)——中國(guó)擁有全球最大的半導(dǎo)體封測(cè)市場(chǎng)，但只有在底層材料上實(shí)現(xiàn)徹底的自主可控，這個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)大廈才擁有堅(jiān)實(shí)的地基。

　　“但那時(shí)候，圈內(nèi)有句玩笑話‘中國(guó)的半導(dǎo)體企業(yè)連垃圾桶都要用外國(guó)的’?！盪V膜專家工程師王博回憶道，“一張晶圓價(jià)值數(shù)萬(wàn)美元，對(duì)材料穩(wěn)定性的要求近乎苛刻，頭部企業(yè)對(duì)國(guó)產(chǎn)材料是能不用就不用 。畢竟試錯(cuò)成本太高，沒(méi)人敢拿產(chǎn)線冒險(xiǎn) ?！?/p>

　　如何才能取得信任？必須用數(shù)據(jù)說(shuō)話！從實(shí)驗(yàn)室小試到產(chǎn)線中試，數(shù)月的反復(fù)驗(yàn)證，每一個(gè)批次的數(shù)據(jù)都如實(shí)記錄。最終某頭部芯片企業(yè)的實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，序輪科技的產(chǎn)品在解粘力、殘膠控制、厚度均一性等核心指標(biāo)上，完全達(dá)到了國(guó)際一線品牌的水平。

　　數(shù)據(jù)面前，質(zhì)疑開(kāi)始松動(dòng)?？蛻魪膽岩赊D(zhuǎn)為嘗試，逐步開(kāi)放產(chǎn)線進(jìn)行小批量測(cè)試。在這個(gè)過(guò)程中，，雙方工程師駐扎現(xiàn)場(chǎng)，針對(duì)具體工藝場(chǎng)景深度協(xié)同，產(chǎn)品性能進(jìn)一步優(yōu)化。最終，序輪科技實(shí)現(xiàn)了對(duì)進(jìn)口材料的全面替代，并拿到批量訂單；客戶在供應(yīng)鏈上消除了依賴進(jìn)口的重大隱患，提升了抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

　　一個(gè)高端制程全梯隊(duì)的突圍

　　攻關(guān)的企業(yè)那么多，為什么實(shí)現(xiàn)突破、跨入量產(chǎn)的是序輪科技？“對(duì)技術(shù)路徑的選擇與產(chǎn)業(yè)生態(tài)的融合，缺一不可?！闭f(shuō)這話的時(shí)候，研發(fā)主管李欣悅目光堅(jiān)定。

　　“前端的樹(shù)脂合成—中端的產(chǎn)品制造—后端的工藝適配，環(huán)環(huán)相扣。為什么突破不了？因?yàn)椴粡脑搭^思考，這個(gè)鏈條就總會(huì)斷鏈?！蓖醪┯萌齻€(gè)礦泉水瓶打著比方：“直接采購(gòu)國(guó)外成品膠水進(jìn)行簡(jiǎn)單配比，就好比用貨幣把這三個(gè)瓶子連起來(lái)，但這和買零件回來(lái)組裝有什么區(qū)別？前端的樹(shù)脂合成別人不賣給你了，不還是隨時(shí)會(huì)斷供。要做國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)，就必須拒絕拿來(lái)主義，打通底層鏈路。不能只顧后端，不顧前端。”

　　而且，制程工藝微調(diào)對(duì)芯片企業(yè)來(lái)說(shuō)，是常有的事。但參數(shù)哪怕只是很微小的調(diào)整，良品率可能就有天壤之別。在序輪科技看來(lái)，適應(yīng)這種調(diào)整的能力，對(duì)他們至關(guān)重要。

　　分子層面調(diào)整配方，實(shí)現(xiàn)深度定制，是序輪科技找到的技術(shù)路徑。面對(duì)半導(dǎo)體封裝工藝的嚴(yán)苛需求，在材料科學(xué)、化學(xué)工程等領(lǐng)域擁有深厚產(chǎn)學(xué)研經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)，從丙烯酸、環(huán)氧、有機(jī)硅等關(guān)鍵基礎(chǔ)樹(shù)脂的源頭研究出發(fā)，憑借對(duì)分子結(jié)構(gòu)與材料性能關(guān)聯(lián)機(jī)制的深刻理解，專注開(kāi)發(fā)高端半導(dǎo)體膠膜、膠帶等核心工藝材料與制程材料。

　　與國(guó)內(nèi)頭部半導(dǎo)體企業(yè)緊密協(xié)同，在設(shè)備與材料方面協(xié)同提升良品率，加速工藝驗(yàn)證，是序輪科技找到的產(chǎn)業(yè)路徑。通過(guò)產(chǎn)業(yè)融資，引入北方華創(chuàng)這一半導(dǎo)體設(shè)備龍頭，為序輪科技提供了從封測(cè)到晶圓制造的廣闊落地場(chǎng)景，帶來(lái)了獨(dú)特的生態(tài)優(yōu)勢(shì)，極大地縮短了驗(yàn)證周期。

　　融合中，在基板切割膜領(lǐng)域，序輪科技通過(guò)穩(wěn)定的品質(zhì)管控和快速的響應(yīng)能力，建立起長(zhǎng)期成熟的供貨體系；在晶圓切割膜領(lǐng)域，序輪科技在解決殘膠、抗腐蝕等競(jìng)品常見(jiàn)痛點(diǎn)上表現(xiàn)出色，成功打入比亞迪、京東方、華潤(rùn)微、格科微等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的量產(chǎn)線；在超薄晶圓研磨膜領(lǐng)域，序輪科技的產(chǎn)品性能已完全對(duì)標(biāo)國(guó)際一線品牌，并成功向DRAM內(nèi)存領(lǐng)軍企業(yè)長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)、晶圓代工龍頭華虹和國(guó)內(nèi)封測(cè)巨頭通富微電等頭部企業(yè)實(shí)現(xiàn)了小批量及批量供貨，在這個(gè)國(guó)產(chǎn)化率為0%的無(wú)人區(qū)，撕開(kāi)了第一道缺口。

　　“習(xí)近平總書記今年首次考察，就來(lái)的亦莊信創(chuàng)園，強(qiáng)調(diào)的科技自立自強(qiáng)。作為信息產(chǎn)業(yè)上游的從業(yè)者，從基板切割到晶圓切割，再到難度極高的晶圓研磨，我們?cè)谧龅膰?guó)產(chǎn)替代，絕不是靠低價(jià)去搶市場(chǎng)，而是要通過(guò)底層技術(shù)創(chuàng)新、工藝深度適配、產(chǎn)業(yè)生態(tài)協(xié)同，去建立新的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?！睂?duì)半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)從跟跑走向并跑甚至領(lǐng)跑的未來(lái)，序輪科技的這群科研工作者們，滿懷信心。（孟晶）

　　轉(zhuǎn)自：中化新網(wǎng)

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