在中科大西区的一栋实验楼里,李卫国教授摘下老花镜,揉了揉发酸的眼角。他面前的屏幕上,是一个复杂的三维模型:晶圆盒的密封接口结构。旁边开着七个文档窗口,分别是材料力学分析、热膨胀系数匹配计算、表面粗糙度仿真、还有三篇德文专利的翻译稿。
“李老师,第四组仿真结果出来了。”。但热应力集中问题还是没解
李卫国喝了口咖啡,苦味让他精神一振。。材料……用我们去年研发的金属-陶瓷梯度复合材料,从纯钛合金过渡到纯碳化硅,厚度控制在50微米内。”
“这需要重新设计整个模具,加工精度要求纳米级。”小陈快速记录。
“让精密所的老王帮忙。他们那台五轴超精密铣床,定位精度不是号称达到5纳米吗?”李卫国说,“告诉他,这个项目如果能成,未来半导体设备国产化就有他一份功劳。他会感兴趣的。”
小陈点头,正准备离开,李卫国又叫住他:“等等。把这个模型和参数打包,同步给未来科技的林总团队,还有合工大、创新基地那几个组。我们现在是在打群架,不能各自为战。”
“明白。”
同一时间,合工大精密机械研究所的地下实验室里,王振华教授正戴着VR头盔和力反馈手套,操作着一台微型机械臂。在现实世界中,机械臂正在对一个直径3厘米的密封环进行表面抛光,而在VR界面里,他可以看到纳米级的三维形貌实时重建。。”。调整
“王老师,未来科技那边发来新须求。”助理在控制台前报告,“他们希望密封接口能够。按照我们现有的设计,仿真显示在50万次后就会出现轻微磨损导致的泄漏率上升。”
“100万次……”王振华摘下头盔,花白的头发被汗浸湿了几缕,“那是航天级别的耐久要求。给我看磨损仿真。”
屏幕上显示出磨损局域的显微图象:在插拔的切向力作用下,钛合金表面的微凸起被逐渐磨平,导致密封面的接触应力分布改变。
“需要表面强化。用激光表面织构化,加工出微米级的波纹结构,增加润滑膜保持能力。”王振华迅速做出判断,“但工艺参数需要优化,既要保证强度,又不能影响密封面的平面度。这个活儿……得找材料学院的老张,他们搞表面工程是专家。”
“现在都快十二点了。”
“打电话。老张也是个夜猫子,这会儿肯定还在实验室。”王振华挥挥手,“告诉他,这是国家重大专项的配套课题,眈误不得。”
而在城市另一端的未来科技联合创新基地,灯火通明的会议室里正在举行一场跨越五地的视频协调会。
林薇坐在主屏幕前,左侧分屏显示北京总部的张京京团队,右侧是合城的李卫国、王振华等教授,还有上海、深圳、西安三个研发中心的负责人。屏幕下方滚动着实时更新的技术参数和问题清单。
“各位老师,截至今晚十。”林薇调出进度图,“但剩下的都是硬骨头。其中最关键的三个瓶颈是:晶圆盒动态洁净维持系统、工艺舱快速对接技术、以及全系统的控制与调度算法。”
她放大第一个瓶颈:“动态洁净维持,李老师团队已经拿出了密封接口方案,仿真结果满足要求。。”
上海研发中心的负责人举手:“我们做了仿真,发现主要瓶颈在于粒子沉降速度。。必须增加主动净化措施。”
“我们试了微型离子风机,但会产生臭氧,对芯片有害。”深圳团队补充。
“用静电吸附呢?”李卫国在合城那边提出,“在晶圆盒内壁布置纳米结构的驻极体材料,产生静电场吸附粒子。徐文渊院士的那种纳米纤维材料,表面可以改性,增加静电驻极效果。”
“但吸附饱和后需要再生,这又涉及复杂的维护周期。”西安团队质疑。
讨论陷入僵局。这是一个典型的工程悖论:要小巧轻便,就不能复杂;要高效净化,就需要能量和介质;要避免二次污染,就得增加隔离措施。
林薇看着争论的各方,突然想起什么:“等等。我们是不是一直在思考‘如何去除粒子’?但如果换一个思路:如何让粒子不产生?或者即使产生了,也不让它落到晶圆上?”
“什么意思?”张京京在北京问。
“工艺舱内部。”林薇调出工艺舱的设计图,“晶圆盒在工艺舱内打开时,晶圆暴露在舱内环境中。。舱内净化可以做得更强大,因为空间相对大,而且不需要移动。”
“但不同工艺要求的环境不同。”王振华指出,“氧化需要高温氧气,刻蚀需要等离子体,这些过程本身就会产生粒子。”