原创电化学技术突破“卡脖子”难题 南京工业大学学子自研芯片级双氧水装备筑牢半导体产业链安全

近日，在半导体关键电子化学品领域，青年学生创业者叶文凯带领研发团队取得重大技术突破，依托自主原创电化学技术，成功研发出芯片级高纯双氧水成套合成装备，一举打破国外企业长期技术垄断，有效破解我国高端半导体耗材“卡脖子”难题，为国内先进制程芯片产业链安全筑牢核心根基。

据了解，G5级高纯电子双氧水是7nm及以下先进制程芯片制造的核心刚需耗材，广泛应用于晶圆清洗、光刻胶剥离等关键工序。长期以来，我国该类高端产品进口依存度高达70%，海外企业凭借专用催化剂、特种分离膜、精密反应设备构筑严密技术壁垒，垄断全球高端市场。同时，传统蒽醌制备工艺存在高温高压高风险、有机溶剂污染、纯化流程复杂、生产成本高昂等诸多痛点，导致国内高端电子双氧水纯度不达标、供给不稳定、成本居高不下，严重制约国产高端芯片自主化发展进程。

立足国家半导体产业国产化迫切需求，在读学生创业者叶文凯主动扛起科创攻坚重任，牵头组建跨学科研发团队，摒弃全球传统成熟工艺路径，聚焦电化学绿色合成技术深耕攻关，全力推进从底层功能材料到成套生产装备的全链条自主研发。

历时两年集中攻坚，叶文凯率队成功攻克催化剂选择性低、膜电极易衰减、成品浓度不达标三大行业共性技术瓶颈，突破国外在高纯分离材料、专用反应装置上的技术封锁，创新研发出绿色一步合成新工艺及成套装备。相较于传统工艺，该技术全程常温常压运行，从源头消除爆炸安全隐患，生产过程无需有机溶剂，大幅降低污染物排放，契合绿色低碳发展要求；同时精简多级纯化流程，整体生产能耗降低60%，且所有核心材料、关键零部件实现100%国产自研，彻底摆脱海外技术与供应链牵制。

目前，该自主研发装备已通过ICAS权威检测认证，核心技术成果先后发表于《Small》《Green Chemistry》等国际顶级期刊，项目斩获全国化工设计特等奖，技术先进性与产业化价值获得行业权威认可。该装备落地应用后，可为国内晶圆制造企业提供高纯度、低成本的国产化替代方案，有效降低企业进口采购成本，彻底化解高端电子化学品供应链断供风险。

据悉，叶文凯正率队全力推进万吨级规模化产线放大试验，打通实验室技术到工业化量产的转化通道。未来，团队将持续迭代原创电化学核心技术，补齐半导体关键耗材产业短板，持续降低行业进口依存度，以青年科创力量助力我国芯片产业全链条自主可控。