填补国内空白，南京这家企业用“细致活”助力精密加工

光刻机是芯片消费的中心设备，光刻机用的光学石英玻璃及元器件被誉为“光刻之肺”，是光刻机中必不可少的部件。

在嘉定区外冈镇，一家成立于2018年的年轻企业——晶智（上海）光学仪器设备有限公司经过持续自主研发和创新开辟，不时比照调整、重复迭代，最终树立起具有完整自主学问产权的应力处置模型和工艺数据库，并运用独有的低温氢掺杂技术和基于环抛、离子束等多形式组合加工工艺，完成光刻石英玻璃元器件的超精细、超润滑加工，这进一步减少了国内与国外的技术差距，突破了半导体光刻机用光学石英玻璃元部件主要依赖进口的现状。

日前，在晶智的消费车间内，多台超高精度数控加工中心与数控抛光设备正满负荷运作，操作人员站在一旁亲密关注着设备的运转状况。企业相关担任人秦宇洋通知记者，正在加工的是用于光刻机的超精细光刻吸盘，也是公司产品目前可以到达的最高精度级别。据引见，研发人员将经典抛光、高速抛光和离子束抛光等工艺停止了优化组合，消费出的这批超精细光学元部件的粗糙度低于0.25纳米，能极大进步光刻成像质量。秦宇洋说了一个很直观的比喻：假如把这个元部件放大至整个嘉定区大小，其平面内最高与最低处尺寸误差也不超越1毫米。

“光刻机对曝光载台精度的请求十分高，需求准确到纳米级别，位移载台精度一旦呈现问题，制造的芯片就不能用。”秦宇洋一边说，一边拿出了一块直径约30厘米、厚度约4厘米的超精细光刻吸盘废品，上面排布着上百个小圆孔和数道牙签粗细的凹槽。这看似简单的结构，其中凝结着多年的技术沉淀和不时的技术改造 。

以前，秦宇洋就职于一家德国企业驻中国办事处，特地担任向国内企业供给光学石英玻璃。“国外公司的业务流程普通是客户提出订货需求，他们接单后开端消费，收货周期在6个月左右。这样一来，客户的时间本钱增加，项目进度受影响，同时由于国内加工工艺受限，企业的消费本钱也不断居高不下。”秦宇洋说，为了缩短交货时间、降低交货风险，2018年 ，他和几位合伙人一同创建了晶智公司。起初，他们只是对国外进口的原资料停止粗加工之后供给给客户，随着企业在光刻机用高平均性石英资料上的研发才能和加工工艺不时提升，他们逐渐开端为下游光刻企业提供高精细元器件的“定制效劳”。

如何打破常规的制造工艺？秦宇洋率领团队设计工装模具，改造加工设备，对工艺参数不时停止总结。“我们用了近2年时间，终于完成了加工光学元件外表粗糙度低于1.25纳米，但此前不断停留在研发阶段。”秦宇洋引见。桌面上这款最新款的超精细光刻吸盘，正是从实验数据走向产品量产的一大步。“可别小看这一块吸盘，上面的孔大了漏气，小了吸力不够，最终废品既要保证吸得住硅片，又要不产生丝毫磨损，前后实验了六批产品，才将应力处置模型、工艺数据和实践消费圆满分离，将呈现问题的概率降至最低。”记者理解到，公司首批上线的8件资料，经过2周的工期后，下线时却只胜利了1件，其他7块全部报废，这可急坏了研发团队。要晓得，每块原资料的价钱从几万到几十万不等，宏大的试错本钱给团队带来了不少压力。经过研发团队和操作人员重复复盘、梳理、总结，最终在第六批产品下线时完成了零破损。   

除了加工精度不时提升外，怎样降低资料加工和运用过程中崩裂的风险，企业也有“独门秘籍”。记者在现场看到，每块原资料在完成第一道工序——切割后，都会浸泡在一种特制的缓冲溶液中，经过重复处置再送上精加工工作台。秦宇洋说：“光学玻璃是脆性资料，粗加工后边缘会呈现肉眼不可见的裂痕，假如听任不论，就会增加精加工时的崩裂风险。”针对这样的问题，研发团队自主研发了纳米粘结剂，这种粘结剂既要能很好地浸透进裂痕，又要具备强劲的拉力，足以牢牢“扯住”裂痕，阻止玻璃裂痕继续生长，保证玻璃精加工时坚持稳定、不碎裂。“目前国内可以做到这个水平的，只要我们一家。”秦宇洋骄傲地说。

据悉，晶智公司目前可以完成高精细石英资料的去应力处置，应力双折射小于2纳米/厘米，产品已逐渐完成量产，遭到不少科研单位的喜爱。2022年，晶智公司年产值达3亿元，和2021年相比翻了一番。