湖州普利姆半导体:以精密运动控制"硬核"实力,解锁半导体制造"纳米级"新密码
在长三角半导体产业集群的核心地带,一家专注精密运动控制技术的"专精特新"企业——湖州普利姆半导体有限公司(以下简称"普利姆半导体"),近日正式发布新一代晶圆校准器(Wafer Aligner)、高精度晶圆对准台(Wafer Stage)及智能晶圆搬运机械手(Wafer Handler)系列产品。凭借自主研发的"多轴协同纳米级精密运动控制平台",普利姆半导体正以技术创新为支点,撬动半导体制造设备国产化的关键突破,为国内晶圆厂先进制程升级注入"湖州动能"。
深耕精密运动控制:从"毫米级"到"纳米级"的技术突围
半导体制造的精度竞争,本质上是"微纳操控"能力的竞赛。从晶圆光刻对准到封装测试,每一步工艺都要求设备运动精度达到亚微米甚至纳米级,同时需兼顾高速、高稳定性与环境适应性。然而,长期以来,高端精密运动台市场被海外企业垄断,国内晶圆厂在核心部件领域面临"卡脖子"挑战。
普利姆半导体自2018年成立以来,便锚定"精密运动控制"这一半导体设备的"心脏"技术,组建了一支由机械、光学、算法、控制工程等领域专家领衔的研发团队,累计投入超亿元用于核心技术攻关。其自主研发的"多轴解耦纳米级精密运动控制平台",通过融合压电陶瓷驱动、气浮支撑、激光干涉测量及AI自适应控制等前沿技术,突破了传统运动台在多轴协同、热漂移补偿、高频振动抑制等方面的瓶颈,实现了定位精度±0.5nm、重复定位精度±0.2nm、最大加速度5g的性能指标,达到国际一线水平。
"我们的精密运动台就像半导体制造的'超级机械臂',不仅要能'指哪打哪',还要在高速移动中保持'纹丝不动'。"普利姆半导体技术总监李辉博士介绍,该平台已应用于公司全系列核心产品,为客户产线的良率提升与产能爬坡提供了关键支撑。
产品矩阵:从校准到搬运,覆盖晶圆制造全流程精密需求
在此次新品发布会上,普利姆半导体围绕"精密运动控制"核心技术,推出了三大核心产品,全面覆盖晶圆制造中的关键环节:
新一代晶圆校准器(WAC-3000系列)
针对先进制程中晶圆与掩膜版(Mask)的高精度对准需求,WAC-3000系列集成了普利姆自主研发的"六自由度纳米级运动台"与"多波长激光干涉测量系统",可在30秒内完成12英寸晶圆的6自由度(X/Y/θ/Z/Rx/Ry)快速校准,对位精度达±.3nm(3σ),较上一代产品效率提升40%,良率稳定在99.95%以上,适配5nm及以下先进制程产线需求。高精密晶圆对准台(WS-5000系列)
作为光刻机、刻蚀机等主设备的核心子系统,WS-5000系列对准台采用"气浮+磁悬浮"复合支撑结构,在实现无摩擦运动的同时,通过主动热管理系统抵消环境温度波动影响,确保晶圆在长时间加工中保持亚纳米级稳定性。目前,该产品已通过中芯国际、长江存储等头部晶圆厂的工艺验证,进入批量供货阶段。智能晶圆搬运机械手(WH-2000系列)
在晶圆制造产线的"物流"环节,WH-2000系列机械手以"高速、高洁净、高可靠"为核心优势:其真空吸附式末端执行器可实现0.1N级精密力控,避免晶圆损伤;6轴联动运动控制配合视觉引导系统,搬运节拍缩短至1.2秒/片;同时,机身采用全密闭式洁净设计,符合Class 1级洁净室标准,已在国内某12英寸先进封装产线实现24小时连续稳定运行。
"从校准到搬运,普利姆的产品本质上是'用精密运动控制重新定义半导体制造的精度边界'。"李辉表示,公司产品不仅技术指标对标国际,更针对国内晶圆厂的产线特点进行了定制化优化,例如支持多尺寸晶圆兼容(6英寸-12英寸)、快速换型设计等,有效降低了客户的设备改造成本。
产业协同:扎根湖州,赋能长三角半导体"生态圈"
普利姆半导体的崛起,与湖州及长三角地区的半导体产业生态密不可分。作为"中国制造2025"试点示范城市,湖州近年来重点布局集成电路、高端装备等战略性新兴产业,依托良好的产业基础与政策支持,吸引了中芯绍兴、长电科技等龙头企业落地,形成了从设计、制造到封测的完整产业链。
"我们选择在湖州扎根,正是看中了这里完善的半导体产业配套与开放的创新氛围。"普利姆半导体总经理王磊表示,公司与浙江大学、杭州电子科技大学等高校共建了"精密运动控制联合实验室",并与本地晶圆制造企业建立了"联合研发-快速验证"机制,大大缩短了技术迭代周期。目前,公司年产值已突破2亿元,预计2024年将实现翻倍增长,带动当地精密制造、光学器件等上下游产业新增就业超500人。
值得关注的是,在近期发布的《浙江省"十四五"高端装备产业发展规划》中,"精密运动控制设备"被列为重点攻关领域。普利姆半导体的技术突破与产品落地,正是浙江打造"全球先进制造业基地"的微观注脚。
未来展望:从"跟跑"到"领跑",剑指全球精密运动控制高地
对于下一步发展,普利姆半导体正加速推进第三代精密运动控制技术的研发,重点突破"超高频响应(>10kHz)"与"多物理场耦合控制"等难题,目标在2026年前实现纳米级精度运动台的国产化率超70%。同时,公司将拓展产品在Mini LED巨量转移、半导体检测设备等新兴领域的应用,力争成为全球精密运动控制领域的"隐形冠军"。
在半导体设备国产化的浪潮中,普利姆半导体的故事,不仅是一家科技企业的成长史,更是中国高端制造从"追赶"到"超越"的缩影。正如李辉博士所说:"当我们的精密运动台能在纳米尺度上'跳舞',就能托举起中国'芯'的更大梦想。"
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