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有這么一款不起眼的（甲基）丙烯酸型脂環(huán)族環(huán)氧單體，年銷量不足200t，卻連續(xù)被工業(yè)和信息化部《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2019年版)》、《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2021年版)》列入亟待解決的“卡脖子”材料范疇，原因就在于它是目前全球ArF光刻膠產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)褂米顝V泛的單體之一。
光刻膠又稱光致抗蝕劑(photoresist), 是利用光化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移的媒體,它是一類品種繁多、性能各異,應(yīng)用極為廣泛的精細(xì)化學(xué)品。光刻膠主要應(yīng)用于電子工業(yè)中集成電路和半導(dǎo)體分立器件的細(xì)微加工過程中,它利用光化學(xué)反應(yīng),經(jīng)曝光、顯影將所需要的微細(xì)圖形從掩膜版(mask)轉(zhuǎn)移至待加工的基片上,然后進(jìn)行刻蝕、擴(kuò)散、離子注入、金屬化等工藝。因此,光刻膠是電子工業(yè)中的關(guān)鍵性基礎(chǔ)化工材料。
電子工業(yè)的發(fā)展與光刻膠的發(fā)展密切相關(guān)，如果不能掌握半導(dǎo)體光刻膠的核心技術(shù)，即使在光刻機(jī)上取得突破，我國集成電路產(chǎn)業(yè)也仍然受到限制。目前日、韓、美企業(yè)占據(jù)半導(dǎo)體光刻膠全球市場90%以上份額，主要廠商包括日本的JSR、東京應(yīng)化、富士電子、信越化學(xué)和住友化學(xué)，美國的陶氏化學(xué)等，國內(nèi)光刻膠近年來雖有所突破，但在高端市場尤其是ArF光刻膠領(lǐng)域卻只能孜孜以求力爭突破。由于絕大多數(shù)核心原材料生產(chǎn)工藝都掌握在外國企業(yè)手中，這一壁壘也導(dǎo)致國內(nèi)廠商很難開發(fā)出高規(guī)格的產(chǎn)品。
泰特爾新材料跟光刻膠結(jié)緣可以追溯到2015年底，當(dāng)時(shí)有國外某知名光刻膠企業(yè)提出“市場上有一款丙烯酸酯型的脂環(huán)族環(huán)氧單體，在他們的光刻膠配方體系中占比較大，但該產(chǎn)品全球只有日本一家企業(yè)能批量供應(yīng)，他們可能隨時(shí)面臨斷貨風(fēng)險(xiǎn)，希望泰特爾能借助在脂環(huán)族環(huán)氧領(lǐng)域的技術(shù)積累幫其提供該品類產(chǎn)品”。面對(duì)這一新的市場機(jī)遇，泰特爾新材料成立了光刻膠單體特別項(xiàng)目組（內(nèi)部項(xiàng)目代碼PR-001），由總經(jīng)理掛帥，技術(shù)負(fù)責(zé)人擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，抽調(diào)工藝開發(fā)、研發(fā)分析、工藝技術(shù)、工程技術(shù)、生產(chǎn)發(fā)展、供應(yīng)鏈等各路精兵強(qiáng)組成項(xiàng)目組，進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。
項(xiàng)目組團(tuán)隊(duì)合影
根據(jù)項(xiàng)目“兩年小試產(chǎn)品過線，兩年中試產(chǎn)品過線，三年量產(chǎn)產(chǎn)品過線”的總體進(jìn)度要求，工藝開發(fā)團(tuán)隊(duì)600多個(gè)日夜里在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行各類小試試驗(yàn)1000多次，先后解決了產(chǎn)品工藝路線選擇、原輔材料及中間體指標(biāo)、催化劑篩選、阻聚劑篩選、精餾過程產(chǎn)品聚合、產(chǎn)品發(fā)黃、聚合物等雜質(zhì)結(jié)構(gòu)分析（關(guān)鍵雜質(zhì)＜0.1%；聚合物要求未檢出）、阻聚劑超標(biāo)、粘度超標(biāo)（≤15cps）、金屬離子超標(biāo)（12種金屬離子含量要求≤50ppb）等技術(shù)難題，并最終于2017年提供五個(gè)批次的實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)試樣品給客戶并于2018年年初通過了客戶的實(shí)驗(yàn)室小線測試。
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工藝開發(fā)團(tuán)隊(duì)在摸索精餾參數(shù) |
研發(fā)分析團(tuán)隊(duì)在評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量 |
過線的好消息傳來，項(xiàng)目組成員深受鼓舞，于是一鼓作氣組織了該產(chǎn)品的百公斤級(jí)中試，在歷時(shí)接近兩年的時(shí)間里先后解決了中試過程中的各種放大問題，引入了共沸精餾、膜分離技術(shù)等實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室小試產(chǎn)品的各種技術(shù)指標(biāo)，并于2019年順利通過該客戶中試大樣的測試。借助中試階段的扎實(shí)基礎(chǔ)，2021年在江蘇泰興基地順利實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的穩(wěn)定輸出并通過客戶的產(chǎn)線驗(yàn)證，2022年在山東東營基地也順利實(shí)現(xiàn)了該品類產(chǎn)品的試生產(chǎn)，現(xiàn)正在陸續(xù)送樣進(jìn)行客戶的驗(yàn)證。
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中試生產(chǎn)人員調(diào)解設(shè)備參數(shù) |
技術(shù)支持工程師模擬下游應(yīng)用 |
該項(xiàng)目的實(shí)施不僅豐富了泰特爾新材料的產(chǎn)品種類，還進(jìn)一步錘煉了公司的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，積累了大量的技術(shù)成果和技術(shù)訣竅，先后獲得發(fā)明專利授權(quán)3項(xiàng)，實(shí)用新型專利8項(xiàng)，成功申請(qǐng)省/市級(jí)重大科技成果轉(zhuǎn)化成果轉(zhuǎn)化資助項(xiàng)目1項(xiàng)。
TTA15和TTA16是泰特爾在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域最先投入的兩支產(chǎn)品，由于光刻膠中最關(guān)鍵的樹脂材料通常都是各廠商自主合成，因此產(chǎn)品的核心競爭力高度相關(guān)于上游原材料的豐富程度以及合成技術(shù)高低，因此突破上游原料是打破國外廠商材料封鎖的第一步。相較于近似品種，脂環(huán)族環(huán)氧材料TTA15和TTA16在顯著提升耐熱老化性能的同時(shí)，還提供了優(yōu)異的反應(yīng)活性，是合成材料關(guān)鍵性能突破的重要補(bǔ)充，也填補(bǔ)了這類原材料國產(chǎn)化的空白。
泰特爾新材料將繼續(xù)著力于光刻膠開發(fā)中重要脂環(huán)族環(huán)氧類原材料的國產(chǎn)化落地，持續(xù)為中國集成電路產(chǎn)業(yè)的崛起做力所能及的貢獻(xiàn)。
關(guān)于泰特爾
泰特爾新材料自成立之日起就定位高端環(huán)氧，致力于成為新材料行業(yè)具有國際一流品牌和完美解決方案的提供者，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，公司成功打破國外企業(yè)對(duì)所在領(lǐng)域的技術(shù)封鎖，實(shí)現(xiàn)了多種脂環(huán)族環(huán)氧單體的國產(chǎn)化替代，并擁有具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系。公司目前擁有六十余項(xiàng)專利。這些產(chǎn)品除完全滿足國內(nèi)外傳統(tǒng)下游行業(yè)的需求外，在諸如“光固化涂料/油墨、復(fù)合材料、膠粘劑、電子電氣絕緣、半導(dǎo)體封裝材料、3D打印增材制造”等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
公司現(xiàn)擁有一支由新材料領(lǐng)域的長期從事研發(fā)、技術(shù)應(yīng)用的專業(yè)人士及科技管理型人才組成的高素質(zhì)管理隊(duì)伍。公司現(xiàn)有環(huán)氧樹脂工程技術(shù)中心、應(yīng)用技術(shù)服務(wù)中心，配備有小試實(shí)驗(yàn)室、安全實(shí)驗(yàn)室、公斤級(jí)擴(kuò)試實(shí)驗(yàn)室、中試轉(zhuǎn)化裝置等完整的技術(shù)鏈條。公司在“國際化、科技化、綠色化”的經(jīng)營理念的指導(dǎo)下，以精確與專業(yè)管理、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)作為公司發(fā)展的精神動(dòng)力和行動(dòng)綱領(lǐng)，通過組織驅(qū)動(dòng)、技術(shù)驅(qū)動(dòng)、成本和質(zhì)量驅(qū)動(dòng)提高核心競爭力，服務(wù)于客戶、競爭和變化的企業(yè)目標(biāo)，努力為客戶創(chuàng)造最大價(jià)值。為了完善企業(yè)社會(huì)責(zé)任，公司對(duì)環(huán)境保護(hù)極為重視，推進(jìn)清潔生產(chǎn)，通過了ISO14001環(huán)境管理體系認(rèn)證；公司一貫堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理，全員參與，持續(xù)改進(jìn)”的安全生產(chǎn)方針，通過了OHSAS18001職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證和安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)定。
多年來，公司不斷加大新產(chǎn)品、新技術(shù)開發(fā)，致力于打造化工新材料應(yīng)用的中國標(biāo)桿，立足于引導(dǎo)中國需求和推動(dòng)國內(nèi)環(huán)氧樹脂的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
