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上海AI实验室破解KrF光刻胶树脂量产瓶颈,AI重塑半导体材料研发格局

发布时间:2026-05-18 18:01来源:微信阅读:9

2026年5月,在2030新一代人工智能国家科技重大专项的整体规划下,上海人工智能实验室携手厦门大学、苏州国家实验室等伙伴,依托“书生”科学大模型及“书生”科学发现平台,成功打造了“AI决策+自动化合成”的闭环研发模式,实现了高纯度、高一致性、高效率的KrF光刻胶树脂制备。这一突破让高端光刻胶树脂的稳定生产不再受制于少数供应商的“黑箱技术”,为全球芯片材料领域开辟了一条可标准化、快速迭代的新道路,同时也为AI赋能半导体制造提供了极具参考价值的实践案例。

值得注意的是,聚焦AI与半导体领域的深度交融,第一届第四次理事会暨AI赋能半导体制造智能化论坛将于2026年5月21日(本周四)在深圳湾万丽酒店三楼论坛厅举行。届时,行业各方将共聚一堂,围绕AI与半导体制造的融合发展,开展产业报告发布、企业技术分享、园区推介及分析师趋势解读等活动。

时间:5月21日(周四)14:00-17:30

地点:深圳湾万丽酒店三楼论坛厅

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从经验试错迈向智能迭代

AI驱动芯片核心材料研发新范式

光刻胶作为芯片制造的关键核心材料,其性能直接决定芯片制程精度与产品良率。而KrF光刻胶树脂则是决定光刻胶整体性能的基础核心材料。

长期以来,高端树脂材料的开发受困于“经验驱动”的试错模式,科研人员需在成千上万的单体配比、聚合体系及反应条件中逐一筛选。这种低密度的实验范式导致研发周期往往长达数月,且极易受人为操作误差干扰,难以满足成熟制程对材料批次稳定性的严苛要求。微量的金属杂质或分子量分布的微小波动,都可能导致光刻性能失效。因此,如何实现高纯度、高一致性且高效率的材料创制,成为我国光刻胶产业突破的关键门槛。

针对上述挑战,联合团队研发了面向先进材料光刻胶树脂设计的智能化合成平台,并构建起一套“决策-互联-执行-迭代”的智能化研发体系。

该体系以智能化合成平台为物理执行基础,彻底颠覆了传统实验室依赖人工操作的粗放研发模式:采用高度模块化并行架构,依托多反应器、多工作站协同布局,实现了从液体精准转移、惰性气氛保护到多级自动化后处理的全流程闭环运行;搭载精密三轴伺服控制与全密封加液技术,从源头规避因人工操作暴露带来的氧气、水汽及金属杂质污染问题,可将成品树脂金属杂质含量稳定控制在10ppb以下,同时严格把控分子量分布,PDI指标稳定控制在1.3以下。

这套体系的数字大脑,是由“书生”科学大模型Intern-S1与优化算法深度耦合形成的决策系统。它替代了传统的随机搜索模式,负责实验方案生成、参数优化及结果预测等核心工作。凭借其强大的科学推理能力,可挖掘树脂合成的“高潜力区域”,并将语义偏好转化为结构化信息,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协同,大幅减少无效试错。

为打通数字大脑与物理执行端之间的沟通壁垒,团队基于科学智能上下文协议(Science Context Protocol,SCP)构建了数字化互联桥梁。通过采用“SCP接口+本地指令解析+控制执行”的分层架构,将实验工作站功能抽象为AI可识别调用的工具集,让AI模型可远程下达实验方案、监控反应状态、调整工艺参数。这既实现了实验资源的云端化管理,又解决了AI逻辑生成与物理实验落地的协同难题,为构建无人值守科研系统奠定了通信基础。

▲模型调用SCP提供的光刻胶相关服务

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实验方案,经SCP协议转化为自动化平台指令,并在物理实验室中完成高通量的合成与表征任务;实验产出的分子量、热稳定性等关键数据自动回传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。基于此循环,研发团队在光刻胶树脂分子量稳定性、Tg耐热指标等关键领域取得阶段性进展,成功实现从“经验主导”向“数据驱动”的转型,为光刻胶产业突破技术瓶颈提供了全新路径。

▲光刻胶树脂自动化制备

目前,该智能化研发平台已支撑多批次自动化合成与性能验证。厦门恒坤新材料科技股份有限公司基于自身光刻胶配方开发经验,完成了树脂适配,产业关键指标均达预期,后续将进入客户端验证阶段。

第一届第四次理事会

暨 AI 赋能半导体制造智能化论坛

当前,全球半导体产业迈入AI驱动的结构性变革新阶段,人工智能正深度渗透半导体全产业链,成为重塑产业格局、赋能制造提质增效、引领产业升级的核心动能。立足产业发展前沿与数智化转型风口,深芯盟&湾芯展定于2026年5月21日(星期四)在深圳湾万丽酒店论坛厅(三楼)举办“第一届第四次理事会暨AI赋能半导体制造智能化论坛”,聚焦AI与半导体制造产业升级融合发展。