【天博·体育全站app官网】上微：超精密复杂集成电路专用装备智能制造集成创新

本文摘要：一、企业背景上海微电子装备有限公司（全称“上扰”）正式成立于 2002 年 3 月，坐落于上海市国家级低科技园区——张江高科技研发园区内。

一、企业背景上海微电子装备有限公司（全称“上扰”）正式成立于 2002 年 3 月，坐落于上海市国家级低科技园区——张江高科技研发园区内。上扰是在科技部和上海市政府推展下，由国内多家企业集团和投资公司联合投资重新组建的高科技有限责任公司，是国内唯一一家专心专门从事应用于大规模生产的中高端投影光刻设备研发、生产及销售的公司，产品可普遍应用于 IC 生产、先进设备PCB、MEMS、LED、OLED-TFT 等生产领域。高端投影光刻机牵涉到仪器光学、精密机械、仪器掌控、软件、材料等多个学科，技术难度低且系统可观而简单，是集成电路生产发展的主要推动力。

一台高端投影光刻机的软件代码早已超过了 600 多万行；数百个传感器、上千个执行器遍及光刻机“全身”，控制系统的响应时间超过了纳秒级；光刻机中的工件台系统早已超过 2nm 的运动精度，其中包括的激光干涉仪技术可以构建 0.15nm 的测量分辨率；智能传输系统中的预对准技术和机械手技术同步，构建了 5μm 的上片精度；为了确保套刻精度，光刻机中的仪器对准系统构建了 3nm 的重复性精度；用作在线检测和动态补偿的调焦徵平系统，需要构建 20nm 的重复性精度；为了确保光刻机的性能和可靠性，整机环境控制系统可以使光刻机内部的净化等级超过 Class10，温度控制精度超过±0.005℃。目前，上扰早已沦为世界上时隔荷兰ASML公司、日本的Nikon公司和Canon公司三家光刻机公司之后的第四家掌控高端光刻机的系统设计与系统集成测试技术，并不具备生产高端投影光刻机能力的公司。虽然通过近几年的技术研制成功，我国的光刻机生产能力早已获得相当大的变革。但是光刻机的生产过程还是使用较为传统的方式。

光刻机结构十分简单，其用于到的零部件大多具备结构复杂、精度高、批量小的特点。受到传统生产方式的约束，零部件的加工与组装，不存在生产周期长、成本高等问题。这些问题直接影响光刻机的整体性能和竞争力，完全相同的问题也仍然后遗症着国内其他集成电路装备生产商。二、智能生产战略规划设想光刻机的系统架构和工作方式与智能生产工厂十分类似于，如图 2右图。

智能生产工厂的建设归属于跨学科、多领域的简单系统建设，系统工程的方法必不可少。光刻机的设计和构建过程中，早已顺利运用了系统工程的方法，并构成了原始的体系。整体而言，光刻机早已不具备了智能生产工厂的所有要素。

▲图2智能生产工厂的工作模式：输出设计图纸，才可在后端必要生产量月产品，中间全部为智能化的运作，须操作工或工程师直接干预。而光刻机的工作模式也是工艺处方输出操作系统后，上片传输、对准、曝光、下片传输等过程全自动化、智能化展开，后末端必要可以输入曝光片。如图 3右图，可见智能生产工厂的基本工作流程与光刻机类似于。可以说道，光刻机是一个稀释的智能生产工厂，而智能生产工厂是一个进行的光刻机。

▲图3为解决问题光刻机结构复杂、高精度、批量小的零部件生产和组装问题，光刻机的技术几乎可以作为智能生产工厂的糅合。上扰将创建应用于超强仪器简单集成电路专用装备智能生产新模式。在新模式中，充分利用智能生产技术和光刻机研发过程中所累积的涉及技术。

其总体目标为，提升生产效率、减少运营成本、延长产品研制周期、减少产品不良品率和提升能源利用率。其中，主要还包括创建智能车间生产系统，构建产品从设计、生产到组装的全流程智能化；创建智能化自主设计平台，将设计与建模协同，反对和符合个性化设计和建模，尤其是将 3D 打印机的设计理念与光刻机的简单系统结合，提高产品的设计质量和设计效率；创建如图 4 右图的，全自动高精密简单零部件柔性生产岛，使用 3D 打印机与 CNC 融合，以较慢和比较较低的成本生产结构复杂、高精度、小批量的金属零件；创建如图 5 右图的，人机协作高精密简单零部件柔性组装岛，构建结构复杂和多样性部件的高精密组装能力。

▲图4柔性生产岛▲图5柔性组装岛这种智能生产模式将不会推展超强仪器简单集成电路专用装备在设计理念与生产理念上的变革，获益的将某种程度是光刻机，未来还可以服务于所有的集成电路装备制造商，甚至可以读取其他的行业，修筑金属零件加工的新纪元。

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