第四百一十二章:悲催的小島國

　　負性光刻膠在硅基芯片中又被稱為‘光致抗蝕劑’。

　　這種材料涂抹在晶圓上后，在曝光區能很快地發生光固化反應，使得單晶硅晶圓的物理性能，特別是溶解性、親合性等發生明顯變化。

　　從而在后續的顯影過程中能保留這些區域。

　　所以負性光刻膠是制造高精度集成芯片用的一種主要光刻膠。

　　而因為石墨烯單晶這種材料的特性，導致它在面對正性光刻膠的時候，曝光區域并不會被輕易蝕刻，所以只能想辦法加固曝光區域,

　　然后再來進行后續的顯影處理。

　　硅基芯片的負性光刻膠的主要成分是感光樹脂、增感劑和溶劑組構成的。

　　碳基芯片也一樣，同樣是有這三種主要成分構成。

　　其中感光樹脂并沒有多大變化，而增感劑和溶劑組都有相當大的改動。

　　畢竟你不可能拿著適用于硅基芯片的增感劑和溶劑組去處理碳基芯片。

　　單晶硅和石墨烯的性質可完全不同。

　　除此之外，石墨烯單晶晶圓和單晶硅晶圓這兩種材料的光學特性也不同。

　　石墨烯這種材料具有非常良好的光學特性，在較寬波長范圍內吸收率約為2.3，而且在固定的層數內,

　　厚度每增加一層，吸收率增加2.3。

　　這也導致了它對于光感程度非常敏感,

　　當入射光的強度超過某一臨界值時,

　　石墨烯對其的吸收會達到飽和。

　　因此石墨烯晶圓雖然同樣是用光刻機加工，但曝光過程和碳基芯片有所不同。

　　化學實驗室中，韓元從儲物間中翻出來了之前制備五十納米級集成芯片使用的光刻膠以及配置光刻膠對應的材料。

　　其中感光樹脂就有三種，這是他之前用來配置混合型感光樹脂用的。

　　相比較單一的感光樹脂，混合型的感光樹脂在性能上更加優異，制備出來的光刻膠在精度上更高，可以用來蝕刻低納米級的芯片。

　　當初韓元想著的是調配精度高一點的光刻膠讓華國也能自己生產，現在倒好，方便了他自己。

　　這三種感光樹脂重新按照不同的比例調配一下，制備出來復形感光樹脂就可以適用于碳基芯片了。

　　他現在要制備負性光刻膠，實際上只有增感劑和溶劑組這兩種材料。

　　不過說是兩種，其實卻都是復合材料。

　　其中增感劑是有兩種不同的光敏引發劑混合構成的，而溶劑組就更不用說了，從名字就知道，它的組成材料是多種。

　　比如其中一部分是適用于除膠的除膠水，它的組成原料就是丙酮，醋酸甲酯,

　　醋酸乙酯這三種的混合物。

　　制備增感劑和溶劑組的原料韓元手中有一部分。

　　這些是之前處理硅基芯片時遺留下來的，純度也夠，可以直接使用，這節省了不少的精力。

　　至于剩下的大部分材料和溶劑，都需要重新進行調配。

　　石墨烯單晶的性質比單晶硅的性質要更加穩定，所以需要腐蝕性、塑固性更強的溶液來進行處理。

　　化學配置各種溶劑，在所需要的基礎材料手中都有的情況下對韓元這個老化工人來說并不難，各種化學反應他早已經牢記于心，甚至可以說是刻在基因中。

　　從易到難，一份份的化學溶劑在他手中出現，這些裝在或裝在玻璃容器或裝在聚酯容器中的溶液，是最終組成溶劑組的原料。

　　相對適用于碳基芯片的增感劑來說，溶劑組中的各種混合型溶劑更加容易制備。

　　這些溶劑在光刻膠的制造材料中屬于最簡單的。

　　它們作為聚合反應的介質，可以讓光刻膠與對應涂層的反應緩和，易于控制溫度，防止凝膠增加貯存穩定性等。

　　溶劑組雖然是由多種不同的化學溶劑組合而成，但其中的絕大部分溶劑都可以找到替換的材料。

　　不像增感劑，始終就那幾種材料在使用。

　　處理完溶劑組需要的各種化學溶液，韓元先對其進行了檢測，確認溶劑組符合要求才開始處理增感劑。

　　準備好材料，他進入儲物間翻找出來一組玻璃容器。

　　看著這組落上了一些灰塵的玻璃容器,

　　韓元有些唏噓，這還是三年前他為了提煉制備塑化劑時使用的設備。

　　因為整體容器組成相對特殊，在用完之后后續的化學實驗就沒有再用過了。

　　若不是今天需要制備增感劑，這組結構特殊的玻璃容器韓元都想不起來它的存在。

　　將翻出來的玻璃容器組清理干凈，韓元檢查了一下容器連接處的玻璃管和特殊材料，發現有些老化后進行了更換了。

　　重新組裝好的設備新玻璃和老玻璃的狀態異常分明，新替換上去的玻璃光亮透明，一眼就能看透，帶著淡淡的反光。

　　而經歷了時間的考驗，那些占據了容器主體部分的老舊玻璃則帶著一絲啞光感覺，雖然同樣透明，但明顯的可以看出區別。

　　當然，這些老舊玻璃的存在并不影響使用。

　　組裝好容器，韓元拉過了鏡頭，道：“用于碳基芯片的光刻膠和用于硅基芯片上的光刻膠有所不同剛剛我已經講過了。”

　　“而這其中，最大的區別是兩種光刻膠中使用的‘增感劑’。”

　　“增感劑，又叫做光敏引發劑，它是一種能吸收輻射能，經激發發生光化學變化，產生具有引發聚合能力的活性中間體，自由基或陽離子的材料。”

　　“簡而言之，就是它能吸收光刻機中‘極紫外光’的輻射能，然后讓光刻膠整體發生化學變化。”

　　“而這種化學變化，會讓光刻膠下面的晶圓產生變化，有的可能是讓晶圓固化，有的可能是讓晶圓腐蝕。”

　　“這也是光刻膠會被分為‘正負’兩性的主要原因。”

　　頓了頓，韓元扭身從桌上拿起剛剛準備好的材料，接著道：“和硅基芯片使用安息香及其衍生物、苯乙酮衍生物、芳香酮類化合物作為光敏引發劑不同。”

　　“碳基芯片因為晶圓材料使用的是石墨烯單晶材料，對那些原本可以用作碳基芯片光敏引發劑的材料都具有相當強的抗性。”

　　“所以使用硅基芯片的光敏引發劑作為碳基芯片的增感劑是不行的，我需要重新進行配置一種。”

　　“在經過思考和實踐，根據石墨烯單晶材料的特性，適合用作光敏引發劑的材料并不多。”

　　“其中最適合的，是一種‘4三甲基戊基膦氧化合物和75的α羥基酮乙腈溶液組成的混合物’。”

　　“這種混合物被我稱呼為‘碳基紫外光引發劑’。”

　　“和安息香及其衍生物、苯乙酮衍生物、芳香酮類化合物這些傳統的光敏引發劑相比，碳基紫外光引發劑對紫外光更加敏感，適用于普通紫外光和極紫外光。”

　　“除此之外，它的適配性相當高，不僅可以用于制備碳基芯片需要的光刻膠，更可以用于硅基芯片上。”

　　“如果說有什么缺點的話，那就是它的制造過程相當復雜，而且其中有一部分的制備過程不太適用于智能機械生產，需要經驗相當豐富的工人進行管控。”

　　小小的光刻膠，制造起來居然這么麻煩。

　　剛剛記錄了一下，光感樹脂是三種材料合成的，增光劑是兩種，溶劑組最多，一共是十三種不同的材料。

　　我一直以為光刻膠就是一種普通的液態膠體，沒想到這玩意的結構居然這么復雜。

　　光刻膠，嘿嘿，小島國的好日子到頭了。

　　樓上為啥？不應該是米國的好日子到頭了嗎？

　　我來說吧，因為全世界的光刻膠主要是由小島國供應的，份額占據了百分之六十左右，而適用于euv光刻機的極紫外光光刻膠更是百分之九十以上都是小島國供應的。

　　在光刻膠領域，全球前五企業占據接近90市場，其中除了羅門哈斯，剩下都是小島國的，什么叫統治力，這就叫統治力。

　　嗦得嘶內！

　　好家伙，那這下小島國的光刻膠企業要遭到滅頂之災了，這個我喜歡，愛了愛了。

　　好消息啊，好消息啊，我要去買掛鞭炮慶祝一下。

　　樓上的，一掛鞭炮怎么夠，起碼得上禮花！

　　小了，格局小了，是我就直接上四尺玉！

　　四尺玉是小島國研發的。

　　那更好啊，用他們自己的研究的東西慶祝，豈不美哉_

　　直播間內，彈幕不斷，比平常時分要多出近倍。

　　涉及到小島國的事情，總能讓人心潮澎湃。

　　主要是大仇未報，無法讓人平靜。

　　選擇這種‘碳基紫外光引發劑’，韓元也沒辦法。

　　并不是他手上沒有能適用碳基芯片的光敏引發劑，而是不同的光敏引發劑對感光樹脂以及溶劑組的要求均不同。

　　有些容易制造且可以全程進行機械化管控生產的光敏引發劑對溶劑組的要求很高，整體的光刻膠制造起來會更加復雜。

　　最關鍵的是光刻膠的精度不足，達不到十納米級別。

　　能達到納米級的光刻膠在制造過程上更加復雜，并不適配于現在他手中有的材料。

　　而光刻膠的精度過高，不僅在制造難度上要更高，也并不適用于華國。

　　精度再高，除了讓那些西方國家迅速掌握制備光刻膠技術重新壟斷市場外并沒有什么太大的好處。

　　畢竟華國本來在光刻膠、光刻機這一塊的技術上要落后很多，十納米級別的光刻膠足夠華國研究很長一段時間了。

　　所在在經過綜合考慮后，韓元最終還是選擇了‘碳基紫外光引發劑’。

　　雖然在制造過程上需要一定的人工進行輔助，但華國最不缺的就是人了。

　　化學實驗室中，韓元講解了一下后便開始處理手中的材料。

　　增感劑，也就是光敏引發劑是光刻膠中的核心材料，也是光刻膠分正負兩種的核心因素，制造過程并不會簡單。

　　他選擇的‘碳基紫外光引發劑’雖然是由兩種材料構成的，但這兩種材料的制造難度可不低。

　　無論是4三甲基戊基膦氧化合物也好，還是75濃度的α羥基酮乙腈溶液，其制備步驟都很復雜，需要控制和注意的地方都很多。

　　特別是α羥基酮乙腈溶液，在制造過程中有一個很讓人意想不到的點。

　　它需要先在一百七十度的高溫下進行化合α羥基酮，然后在構建乙腈基團的時候急速降溫到零下十度。

　　而這還不算完，乙腈基團在鏈接到α羥基酮主鏈上后，又需要迅速將溫度調控到十五度左右，讓其保持穩定。

　　因為過低的溫度雖然能讓乙腈基團鏈接到α羥基酮主鏈上，形成α羥基酮乙腈化合物，但時間一長，也能讓乙腈基團從α羥基酮主鏈上脫落下來。

　　聽起來很矛盾，但這種事情在化學過程中經常出現，并不算什么稀奇的東西。

　　倒是直播間里面的觀眾聽他的講解聽的一臉懵逼。

　　什么鬼，低溫構建，低溫脫落？反復橫跳？

真·反復橫跳　　化學可太有意思了，可惜我大學沒選這專業。

　　樓上的，你該慶幸你沒選，否則現在就慘了。

生化環材，我勸你跑路，反正多數都干其他的去了　　給不懂的解釋下，生化環材這些專業其實對于國家來說非常重要，是國家科技進步的支柱。但是這個和找工作沒有關系，因為你做不到最前沿，所以壓根就不好找工作。

　　材料人路過，轉行吧，除非你是真的牛批到學術專業水平能走在國際前沿，不然真沒太大意思，投入大產出小。生化環材是一家不是玩笑話。

　　關鍵是在學校老師有幾個教的是真正有用的，培養不合理，碩博灌水，導師壓榨逼著你，做一些不切實際沒啥應用前景解決不了緊缺材料的東西。

　　生化環材·四大天坑。

　　機械土木兩大天坑，生化環材四大護法，農林礦牧漁五大嘍啰，就算升研，也不會有逆天改命的功效。建議年輕一代轉it，360行，行行轉it。

　　說白了就是沉淀不下來，都浮躁不愿意做老實人。

　　老實人吃你家大米了？