上海微泓自動化設備有限公司創(chuàng)始人

　　上海交通大學機械系統(tǒng)與控制實驗室主任博士/ 研究員/博士生導師 劉品寬

　　近幾年，中國大陸半導體檢測與量測設備的市場處于高速發(fā)展期。根據(jù) VSLI Research 的統(tǒng)計，2016年至 2020 年中國大陸半導體檢測與量測設備市場規(guī)模的年均復合增長率為 31.6%，其中2020年中國大陸半導體檢測與量測設備的市場規(guī)模為21.0 億美元，同比增長 24.3%，預計2022年中國大陸半導體檢測與量測設備的市場規(guī)模將達到30億美元，特別是12吋晶圓的檢測設備市場空間巨大。

　　但另一方面，目前國內(nèi)半導體檢測技術(shù)與國外差距依舊很大，設備主要依靠進口，國產(chǎn)設備占有率不到10%，本土企業(yè)存在較大的國產(chǎn)化空間，而制約中國大陸半導體檢測與量測設備國產(chǎn)化的主要技術(shù)瓶頸之一就是：基于直驅(qū)技術(shù)的大行程納米級精密定位平臺及其零部件。

　　精確定位(Precision Positioning)是指物體相對于參考點或者目標點的精確位置，參考點通常是給定坐標系的原點(測量和計量)，目標點是給定坐標系下期待的準確位置(加工裝備)。裝備通過精密機構(gòu)、驅(qū)動與運動控制來實現(xiàn)精密的定位過程。定位精度在微米和亞微米量級稱為微定位(Micropositioning)，定位精度在納米和亞納米量級稱為納定位

　　(Nanopositioning)，定位精度直接影響到裝備的制造良率，定位響應直接影響到裝備的制造產(chǎn)率。

　　精密定位機構(gòu)采用直接驅(qū)動(Direct-Drive)技術(shù)，將直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機(Direct-Drive Rotary Motion，簡稱 DDR) 或直接驅(qū)動直線電機(Direct-Drive Linear Motion，簡稱 DDL)直接耦合或連接到從動負載上，從而實現(xiàn)與負載的剛性耦合，消除了傳動皮帶和齒輪箱等相關(guān)問題，解決了定位機構(gòu)的大行程、高精度和快速響應等問題。因此，高精度、高響應的直驅(qū)技術(shù)被成功應用于微/納精密定位系統(tǒng)，使其具有高動態(tài)特性和高精度多維精密定位機構(gòu)、超低紋波精密執(zhí)行器與放大器、精密空間誤差建模與校準算法，以及微擾動建模、辨識與控制算法。

　　根據(jù)相關(guān)專業(yè)機構(gòu)的統(tǒng)計預測，如果按照微米級精密定位產(chǎn)品(運動平臺系統(tǒng))占半導體檢測與量測設備總價的10- 15%來計算的話，在IC檢測與量測領(lǐng)域，中國精密運動定位系統(tǒng)的市場容量將近3~3.5億美金，尤其是具備主動隔振和環(huán)境控制的多維氣浮精密潔凈運動平臺的需求將占主流。

　　上海微泓自動化設備有限公司主營業(yè)務為以微/納精密定位技術(shù)為基礎，研究、開發(fā)以及生產(chǎn)精密直驅(qū)定位部件

　　(DDR 和 DDL)、多維超精密定位系統(tǒng)(UPM)和超精密測控設備整機(nPS)，并提供相關(guān)技術(shù)開發(fā)服務。微泓的微/納精密定位產(chǎn)品是筆者研發(fā)團隊近二十年基礎研究形成的核心技術(shù)成果。團隊長期從事欠阻尼運動機構(gòu)的基礎理論研究，以及多維微納米定位機構(gòu)的幾何精度、運動學和動力學，多維微/納精密伺服驅(qū)動與運動控制等方面的技術(shù)研究，承擔國家重大科技專項02專項課題2項，04專項課題1項等重點科研項目，并參與編制了《國家自然科學基金委員會學科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告：納米制造前沿綜述》專著中的“納米制造裝備的精密定位與控制”部分(1.5 萬字)，申請發(fā)明專利30 項，授權(quán)21項，其中2項國際PCT專利。

　　半導體行業(yè)是現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產(chǎn)業(yè)，也是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎支撐。近年來，受全球供應鏈緊張和國際貿(mào)易摩擦等因素的影響，國家已將國內(nèi)硅供應鏈發(fā)展作為一項重要舉措，大力推進晶圓廠的建設，國內(nèi)半導體行業(yè)也越來越意識到半導體設備國產(chǎn)化的重要性，產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同發(fā)展更加緊密，微泓將緊緊把握這一歷史機遇，在半導體設備國產(chǎn)化的發(fā)展大潮中順勢而上，精密助力中國半導體產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)躍升。