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通过持续自主研发和创新开拓，不断比拟调度、反复迭代，终极建立起具有完备自主知识产权的应力处理模型和工艺数据库，并利用独占的低温氢掺杂技能和基于环抛、离子束等多模式组合加工工艺，实现光刻石英玻璃元器件的超精密、超光滑加工，这进一步缩小了海内与国外的技能差距，冲破了半导体光刻机用光学石英玻璃元部件紧张依赖入口的现状。
日前，在晶智的生产车间内，多台超高精度数控加工中央与数控抛光设备正满负荷运作，操作职员站在一旁密切关注着设备的运行情形。企业干系卖力人秦宇洋见告，正在加工的是用于光刻机的超精密光刻吸盘，也是公司产品目前能够达到的最高精度级别。据先容，研发职员将经典抛光、高速抛光和离子束抛光等工艺进行了优化组合，生产出的这批超精密光学元部件的粗糙度低于0.25纳米，能极大提高光刻成像质量。秦宇洋说了一个很直不雅观的比喻：如果把这个元部件放大至全体嘉定区大小，其平面内最高与最低处尺寸偏差也不超过1毫米。
“光刻机对曝光载台精度的哀求非常高，须要精确到纳米级别，位移载台精度一旦涌现问题，制作的芯片就不能用。”秦宇洋一边说，一边拿出了一块直径约30厘米、厚度约4厘米的超精密光刻吸盘成品，上面排布着上百个小圆孔和数道牙签粗细的凹槽。这看似大略的布局，个中凝集着多年的技能沉淀和不断的技能改造 。
以前，秦宇洋就职于一家德国企业驻中国办事处，专门卖力向海内企业供应光学石英玻璃。“国外公司的业务流程一样平常是客户提出订货需求，他们接单后开始生产，收货周期在6个月旁边。这样一来，客户的韶光本钱增加，项目进度受影响，同时由于海内加工工艺受限，企业的生产本钱也一贯居高不下。”秦宇洋说，为了缩短交货韶光、降落交货风险，2018年 ，他和几位合资人一同创立了晶智公司。起初，他们只是对国外入口的原材料进行粗加工之后供应给客户，随着企业在光刻机用高均匀性石英材料上的研发能力和加工工艺不断提升，他们逐步开始为下贱光刻企业供应高精密元器件的“定制服务”。
如何打破常规的制造工艺？秦宇洋带领团队设计工装模具，改造加工设备，对工艺参数不断进行总结。“我们用了近2年韶光，终于实现了加工光学元件表面粗糙度低于1.25纳米，但此前一贯勾留在研发阶段。”秦宇洋先容。桌面上这款最新款的超精密光刻吸盘，正是从实验数据走向产品量产的一大步。“可别鄙视这一块吸盘，上面的孔大了漏气，小了吸力不足，终极成品既要担保吸得住硅片，又要不产生丝毫磨损，前后试验了六批产品，才将应力处理模型、工艺数据和实际生产完美结合，将涌现问题的概率降至最低。”理解到，公司首批上线的8件材料，经由2周的工期后，下线时却只成功了1件，别的7块全部报废，这可急坏了研发团队。要知道，每块原材料的价格从几万到几十万不等，巨大的试错本钱给团队带来了不少压力。通过研发团队和操作职员反复复盘、梳理、总结，终极在第六批产品下线时实现了零破损。
除了加工精度不断提升外，若何降落材料加工和利用过程中倾圯的风险，企业也有“独门秘籍”。在现场看到，每块原材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，经由反复处理再送上精加工事情台。秦宇洋说：“光学玻璃是脆性材料，粗加工后边缘会涌现肉眼不可见的裂痕，如果放任不管，就会增加精加工时的倾圯风险。”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渗透进裂痕，又要具备强劲的拉力，足以牢牢“扯住”裂痕，阻挡玻璃缝隙连续成长，担保玻璃精加工时保持稳定、不碎裂。“目前海内能够做到这个程度的，只有我们一家。”秦宇洋自满地说。
据悉，晶智公司目前能够实现高精密石英材料的去应力处理，应力双折射小于2纳米/厘米，产品已逐步实现量产，受到不少科研单位的青睐。2022年，晶智公司年产值达3亿元，和2021年比较翻了一番。
栏目主编：唐烨
图片来源：外冈镇供应
来源：作者：茅冠隽 邓妙华
