上海AI实验室实现光刻胶树脂稳定制备技术突破
5月12日，上海人工智能实验室发布消息，光刻胶是芯片生产不可或缺的关键组分，其品质好坏直接决定了芯片的运作效能及成品比例。
近期，在上海2030新一代人工智能国家科技重大专项的指导下，上海AI实验室携手厦门大学、苏州国家实验室等机构，利用“书生”科学大模型及发现平台，搭建起“AI决策+自动化合成”的闭环研发架构，成功研发出高品质、高一致性且高效的KrF光刻胶树脂。这一成果打破了高端树脂稳定制备对国外少数供应商“黑箱技术”的依赖，为全球芯片材料行业开辟了标准化、高效率迭代的新路径。
现阶段，该平台已支持多轮次的自动化合成与性能检测，批次间的稳定性大幅提高。厦门恒坤新材料科技有限公司凭借其配方研发经验，完成了树脂的适配工作，各项产业关键指标均已达标，预计后续将进入客户端的验证环节。
从人工试错迈向智能迭代，AI引领芯片关键材料研发新风尚
光刻胶是芯片生产的核心要素，其性能优劣直接关联到制程的精准度与良品率。而KrF光刻胶树脂则是决定光刻胶整体表现的关键基础组分。
长久以来，高端树脂的研发深受“经验导向”试错模式的束缚，研究人员必须从成百上千种单体配比、聚合体系及反应条件中逐一筛选。这种低效率的实验模式致使研发周期漫长（往往以月计），且极易受人为操作失误的干扰，难以满足成熟制程对材料批次一致性的严苛标准。哪怕微量的金属杂质或分子量分布出现细微偏差，都可能引发光刻性能失效。因此，如何实现高纯度、高一致性及高效率的材料创新，已成为我国光刻胶产业突破的关键壁垒。
面对这一挑战，联合团队研发了针对先进材料光刻胶树脂设计的智能化合成平台，并建立了“决策-互联-执行-迭代”的智能化研发模式。
该体系以智能化合成平台为物理执行依托，彻底改变了传统实验室依赖人工的粗放研发模式：采用高度模块化的并行架构，利用多反应器与多工作站的协同布局，实现了从液体精准转移、惰性气体保护到多级自动化后处理的全流程闭环；配备精密三轴伺服控制与全密封加液技术，从源头避免了因人工操作暴露带来的氧气、水汽及金属杂质污染，将成品树脂金属杂质含量稳定压制在10ppb以下，同时严格监控分子量分布，确保PDI指标稳定在1.3以内。
该体系的“数字大脑”由“书生”科学大模型Intern-S1与优化算法深度结合而成，取代了传统的随机搜索方式，负责实验方案生成、参数调优及结果预测等关键任务。凭借强大的科学推理能力，它能挖掘树脂合成的“高潜力区间”，将语义偏好转化为结构化数据，融入贝叶斯优化代理模型，实现数据驱动与化学先验知识的融合，从而减少无效试错。
为打破数字大脑与物理执行端的沟通障碍，团队基于科学智能上下文协议（SCP）搭建了数字化互联桥梁，采用“SCP接口+本地指令解析+控制执行”的分层架构。团队将实验工作站功能抽象为AI可识别调用的工具集，使AI模型能够远程下达方案、监控反应状态并调整工艺参数。这不仅实现了实验资源的云端化管理，还解决了AI逻辑生成与物理实验落地协同的难题，为构建无人值守科研系统奠定了通信基础。
平台的核心优势在于实现了“干实验（AI决策）-湿实验（物理合成）”的闭环迭代：AI模型生成光刻胶树脂合成方案，经SCP协议转化为自动化指令，并在物理实验室完成高通量合成与表征；实验产出的分子量、热稳定性等数据自动回传AI模型，驱动算法优化下一轮方案，实现研发体系的自我进化。在此循环下，团队在树脂分子量稳定性、Tg耐热指标等方面取得阶段性成果，成功实现从“经验主导”向“数据驱动”的转变，为突破光刻胶产业技术瓶颈提供了新路径。
高纯度、高一致性、高效率，达成光刻胶树脂稳定制备目标
依托该智能化研发体系，团队在KrF光刻胶树脂配方优化、工艺调控及纯度管理等方面进行了系统攻关，各项核心性能指标均达到预设标准，为后续产业化应用积累了核心技术与实践经验。
针对KrF光刻胶树脂研发，平台以多谱学特征、分子量分布指数（PDI）、玻璃化转变温度（Tg）等指标为导向，联合优化单体种类、配比、反应温度及时间等工艺参数。优化智能体通过筛选适宜链转移剂种类与用量，精准调控共聚物聚合速率与链增长，成功制备出PDI小于1.3的树脂，优于传统工艺分散水平；同时引入含苯基和羟基的功能单体，利用苯基刚性提升耐热性，借助羟基优化成膜与光刻响应性，协同作用下实现Tg大于130℃的目标，满足高温光刻工艺严苛要求。
此外，依托平台对反应温度、气氛纯度、加料精度的全流程自动化控制，分子量和PDI的批次稳定性达到±10%，有效解决了传统工艺中产品批次差异大的痛点，大幅提升了稳定性与可靠性。平台选用高纯电子级原料与溶剂，结合自动化无接触制备及多次“溶解-沉淀”相转移纯化，将金属杂质含量稳定控制在10ppb以下，满足高端光刻工艺对纯度的极致要求，为KrF光刻胶树脂规模化应用奠定基础。
在产业端，厦门恒坤新材料科技有限公司结合其在光刻胶多组分配方开发方面的丰富经验，对树脂进行了系统性适配与配方制备。目前，产品关键指标已达标，尤其在邻近效应（Proximity Effect）控制方面优势显著，将进一步深度评估并结合市场情况推进客户端验证。