東北大學干式真空泵突破IC制造瓶頸
記者在東北大學獲悉,該校自主研發的干式真空泵達到國際先進水平,對水電能耗分別降低了31.2%和27.6%,污水處理量減少了99.5%,為我國IC制造業快速健康發展掃清了障礙。
據介紹,干式真空泵是IC裝備行業清潔真空獲得設備,也是保障行業發展的重要裝備。由于IC裝備潔凈真空環境獲得技術集成了稀薄氣體流體力學、真空技術、微電子裝備、精密流體機械加工技術、自動控制技術等多個學科的前沿高新技術,產業技術門檻高,長期以來干式真空泵的研發與生產一直被英國愛德華、德國普發等幾家國際跨國公司所壟斷。然而,由于過度依賴進口,對我國芯片產業鏈自給安全構成嚴重威脅。
東北大學機械工程與自動化學院巴德純教授與中國科學院沈陽科學儀器股份有限公司合作,在國家科技重大專項、國家863等項目支持下,帶領課題組成員從稀薄氣體輸送原理、多物理場耦合方法、運轉態環境模擬技術和工程實際應用等四個視角進行了二十年系統深入的自主研發和技術創新,建立和發展了面向干泵類產品的多維度、運轉態集成設計的新方法,搭建了干泵理論分析設計平臺,解決了長期困擾國產干泵的技術瓶頸。
以清華大學賈培發教授為主任,眾多技術專家組成為組員的驗收委員會一致認為,項目“完成轉子型線分析、優化設計和泵內流場理論分析,并搭建了干泵的設計平臺(理論部分),指導干泵的設計”,達到了國際先進水平。
取得理論與技術的突破后,課題組乘勢而上,先后開發了多個具有自主知識產權的干式真空泵(機組)。產品經北京微電子、北京中科信、湖南紅太陽等國內重點用戶的集成電路生產線應用后,得到了企業的廣泛好評。實踐中發現,東北大學真空泵(機組)平均單次抽真空能耗降低26.7%,真空穩定性提高了一個數量級,產品可靠性提升了21.2%,設備的平均維護周期延長了近一倍。產品的應用為企業帶來了可觀的經濟效益,近四年新增利潤累計1.003億元,新增稅收0.153億元,增收節支總額1.493億元。
經過國家真空設備質量監督檢驗中心的檢測,以及北方微電子等國內重點用戶的應用驗證,東北大學具有自主知識產權的10余種干式真空泵在典型的IC裝備工藝中具有較好的應用,抽速、噪聲、極限真空度、可靠性等核心技術指標達到了國外同類產品的先進水平,但售價僅為對方的70%左右,具備較強的市場競爭力。