填補國內空白(bái),南京這(zhè)家企業用“細致活”助(zhù)力精密加工
光(guāng)刻(kè)機是芯片消費的中心(xīn)設備,光刻(kè)機用的(de)光學石英玻璃及元器件被譽(yù)為“光(guāng)刻之肺”,是光刻機中必不可少的部件。
在嘉定區外岡鎮,一家成立於2018年的年輕企業——晶(jīng)智(上海(hǎi))光學(xué)儀器設備有限公司經(jīng)過持續自主研發(fā)和(hé)創新開辟,不時比照調整、重複迭(dié)代(dài),最終樹立起具有完整自(zì)主學問產權的應力處置模型和工藝數據庫,並運(yùn)用獨有的低(dī)溫(wēn)氫摻雜技術和基於環拋、離子束等多形式組合加工(gōng)工藝,完成光刻石英玻璃元器件的超精細、超潤滑加工,這進一步減少了國內與國外的技術差距,突破了半導體光刻機用光學石(shí)英玻璃(lí)元部件主要依賴進口(kǒu)的(de)現狀。
日前,在晶智的消費車間內,多台超高精度數控加工中心與數控拋光設備(bèi)正滿負(fù)荷運作,操作人員站(zhàn)在一旁親密關注著設備的運轉狀況。企業相關擔任人秦宇洋(yáng)通知記(jì)者,正在加(jiā)工的(de)是用於光刻機的超(chāo)精細(xì)光刻吸盤,也是公司產品目前可(kě)以(yǐ)到達(dá)的最高精度級別。據引見,研發人員將經典拋光、高速拋光和離子(zǐ)束拋光等工藝停止了優化組合,消費出的這批超精細光學元部件的粗糙度低於0.25納米,能極大進步光刻成像質量。秦宇洋說了一個很直觀的比喻:假如把這個元部件放大至整個嘉定區大小,其平麵內最高與最低處尺寸誤差也(yě)不超越1毫米。
“光刻機對曝光載台精度的請求十分高,需求準確到納米(mǐ)級別,位移載台精度一旦呈現問題,製造(zào)的芯片就不能用。”秦宇洋一邊說,一邊拿出了一塊(kuài)直徑約30厘(lí)米(mǐ)、厚度約4厘米的超精細光刻吸盤廢品(pǐn),上麵(miàn)排布著上百個小圓孔和數道牙簽粗細的凹槽。這看似簡單的結構,其(qí)中凝結著多年的技術沉澱和不時的技術改(gǎi)造 。
以前(qián),秦宇洋就職於一家德國企業駐中國辦事處,特地擔任向國內企業供(gòng)給光學石英(yīng)玻璃。“國外公司的業務流程普通是客戶提出訂貨需求,他們接單後開端消費,收貨周期在6個月左右。這樣一來,客戶的時間本錢增加,項目進度受影(yǐng)響,同時由於國內加工工藝受限,企業的(de)消費本錢也(yě)不斷居高(gāo)不(bú)下。”秦宇洋說,為了(le)縮短交(jiāo)貨時間、降低交貨風險,2018年 ,他和幾位合夥人一同創建(jiàn)了晶智公司。起初,他(tā)們(men)隻是對國外進口的原資料停止粗加工之後(hòu)供給給客戶,隨著企(qǐ)業在光刻機用高平均性石英資料上的研發才能和加工工藝(yì)不時提升,他們逐(zhú)漸開端為(wéi)下遊光刻企業(yè)提供高精細元器件的“定製效勞”。
如何打破常規的製造工藝?秦宇(yǔ)洋率領團隊設計工裝模具,改造加工設備,對工藝參(cān)數不時停止總結(jié)。“我們用(yòng)了近2年時間,終於完成了(le)加工光學元件外表粗糙度低於1.25納米,但此前不斷停留在研發階段。”秦(qín)宇洋引見。桌麵上(shàng)這款最新款的超(chāo)精細光刻吸盤,正是從實驗數據走(zǒu)向產品量產的一大步。“可(kě)別小看這一塊吸盤,上麵的孔大了漏氣,小了吸力不夠(gòu),最終廢品既要保證(zhèng)吸得住矽片(piàn),又要不(bú)產生絲毫磨損,前(qián)後實驗了六批產品,才將應力處(chù)置模型、工藝數據和實踐消費圓滿分離,將呈現問題的概率降至最低。”記者理解到,公司首(shǒu)批上線的8件資料,經過2周的(de)工期後,下線時(shí)卻隻勝利了1件,其(qí)他7塊全部報廢,這可急壞了研發團隊。要曉(xiǎo)得,每塊原資料的價錢從幾萬到幾十萬不等,宏大的(de)試錯本錢給團隊帶來了不少壓力。經過研發(fā)團隊和操作人員重複複盤、梳理、總結,最終在第(dì)六批產品下線時(shí)完成了零破損。
除了(le)加工精度不時(shí)提升外,怎樣降低資料加工和運用(yòng)過程中崩裂的風險,企業也有“獨門秘(mì)籍(jí)”。記(jì)者(zhě)在現場看到,每塊原資料在完成(chéng)第一道工序——切割後,都會(huì)浸泡在一種特製的緩(huǎn)衝溶液中(zhōng),經(jīng)過重複處置再送上精加工工作台。秦宇洋說:“光學玻璃是(shì)脆(cuì)性資料,粗加工後(hòu)邊緣會呈現(xiàn)肉(ròu)眼不可見的裂痕,假如聽任不論,就會增加精加工時(shí)的崩裂風險。”針對這樣的問題,研發團隊自主研發(fā)了納米粘結劑,這種粘結劑既要能很好(hǎo)地(dì)浸透進裂痕,又要具備強勁的拉力,足以牢牢“扯住(zhù)”裂痕,阻止玻璃裂痕繼續生長,保證玻璃精加工時堅持(chí)穩定、不碎裂(liè)。“目前國內可以做到這個水平的,隻要我們一家。”秦宇洋驕傲地說。
據悉,晶智公司目前可以完成高精細石英資料的去應力處置,應力雙折射小於2納米/厘米,產品已逐(zhú)漸完成量產,遭到不(bú)少科研單位的喜愛。2022年,晶(jīng)智公司年產值達3億元,和2021年相(xiàng)比翻(fān)了一番(fān)。
