2019年3月1日上午,2018年度北京科学技术奖励大会在北京会议中心召开。由清华大学摩擦学国家重点实验室朱煜教授率领的研究团队完成的“纳米运动精度光刻机超精密双工件台技术与应用”研究成果获得北京市科学技术奖一等奖。
集成电路产业是信息技术产业的核心,是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。我国集成电路产业发展严重受制于集成电路制造装备,尤其是技术难度最高、最核心的装备—光刻机。工件台作为光刻机最核心的子系统,为满足更苛刻的光刻线宽需求,其功能越来越复杂、性能不断挑战极限。该项研究历时十五年,突破了纳米运动精度超精密光刻机双工件台系列关键技术,获授权发明专利126 项(含美国授权发明专利13 项),发表论文被 SCI 收录61 篇、EI 收录169 篇。
该项目主要技术发明点:1)气浮平面电机双工件台技术。提出“气浮平面电机”双工件台技术方案,直接跨越了单工件台和第一代双工件台方案(气浮直线电机),效能达到国际最先进的第二代双工件台(磁浮平面电机)同等水平。2)六自由度磁浮微动台技术。在国际上首次将过驱动技术应用于微动台的设计和控制,实现了低阶模态抑制,解决了结构柔性与控制带宽的矛盾。3)纳米精度超精密测控制技术。发明了9轴冗余激光干涉测量技术,以及数据驱动与非线性控制结合的运动控制技术,实现了运动精度 MA<1.6 nm、MSD<2.6 nm。4)系统化设计技术及应用创新。发明由零刚度重力平衡、动量守恒消振等构成的系统化设计技术,为下一代工件台产品研发建立了完整的技术体系,并在大尺寸平面光栅制备、高通量基因测序等产品推广中发挥核心作用,提升了我国高端仪器设备的国际竞争力。
双工件台的成功研制,标志着我国成为世界上第2个掌握这一顶尖技术的国家,打破了专利壁垒,填补了国内空白,实现了技术跨越,开创并支撑了国产光刻机与国际领先技术同步发展的战略格局。
项目主要完成人为清华大学朱煜教授领导的团队,其他核心成员包括张鸣、杨开明、胡金春、成荣、李鑫、胡楚雄、尹文生、徐登峰、穆海华、王磊杰、张利、胡海、张永刚、李晓通等。主要完成单位为清华大学与北京华卓精科科技股份有限公司。