光刻機是芯片生產的核心設備，光刻機用的光學石英玻璃及元器件被譽為“光刻之肺”，是光刻機中必不可少的部件。

在嘉定區外岡鎮，一家成立于2018年的年輕企業——晶智（上海）光學儀器設備有限公司通過持續自主研發和創新開拓，不斷對比調整、反復迭代，最終建立起具有完全自主知識產權的應力處理模型和工藝數據庫，并使用獨有的低溫氫摻雜技術和基于環拋、離子束等多模式組合加工工藝，實現光刻石英玻璃元器件的超精密、超光滑加工，這進一步縮小了國內與國外的技術差距，打破了半導體光刻機用光學石英玻璃元部件主要依賴進口的現狀。

日前，在晶智的生產車間內，多臺超高精度數控加工中心與數控拋光設備正滿負荷運作，操作人員站在一旁密切關注著設備的運行情況。企業相關負責人秦宇洋告訴記者，正在加工的是用于光刻機的超精密光刻吸盤，也是公司產品目前能夠達到的最高精度級別。據介紹，研發人員將經典拋光、高速拋光和離子束拋光等工藝進行了優化組合，生產出的這批超精密光學元部件的粗糙度低于0.25納米，能極大提高光刻成像質量。秦宇洋說了一個很直觀的比喻：如果把這個元部件放大至整個嘉定區大小，其平面內最高與最低處尺寸誤差也不超過1毫米。

“光刻機對曝光載臺精度的要求非常高，需要精確到納米級別，位移載臺精度一旦出現問題，制作的芯片就不能用。”秦宇洋一邊說，一邊拿出了一塊直徑約30厘米、厚度約4厘米的超精密光刻吸盤成品，上面排布著上百個小圓孔和數道牙簽粗細的凹槽。這看似簡單的構造，其中凝結著多年的技術沉淀和不斷的技術革新 。

以前，秦宇洋就職于一家德國企業駐中國辦事處，專門負責向國內企業供應光學石英玻璃。“國外公司的業務流程一般是客戶提出訂貨需求，他們接單后開始生產，收貨周期在6個月左右。這樣一來，客戶的時間成本增加，項目進度受影響，同時由于國內加工工藝受限，企業的生產成本也一直居高不下。”秦宇洋說，為了縮短交貨時間、降低交貨風險，2018年 ，他和幾位合伙人一同創立了晶智公司。起初，他們只是對國外進口的原材料進行粗加工之后供應給客戶，隨著企業在光刻機用高均勻性石英材料上的研發能力和加工工藝不斷提升，他們逐步開始為下游光刻企業提供高精密元器件的“定制服務”。

如何突破常規的制造工藝？秦宇洋帶領團隊設計工裝模具，改造加工設備，對工藝參數不斷進行總結。“我們用了近2年時間，終于實現了加工光學元件表面粗糙度低于1.25納米，但此前一直停留在研發階段。”秦宇洋介紹。桌面上這款最新款的超精密光刻吸盤，正是從實驗數據走向產品量產的一大步。“可別小看這一塊吸盤，上面的孔大了漏氣，小了吸力不夠，最終成品既要保證吸得住硅片，又要不產生絲毫磨損，前后試驗了六批產品，才將應力處理模型、工藝數據和實際生產完美結合，將出現問題的概率降至最低。”記者了解到，公司首批上線的8件材料，經過2周的工期后，下線時卻只成功了1件，其余7塊全部報廢，這可急壞了研發團隊。要知道，每塊原材料的價格從幾萬到幾十萬不等，巨大的試錯成本給團隊帶來了不少壓力。通過研發團隊和操作人員反復復盤、梳理、總結，最終在第六批產品下線時實現了零破損。

除了加工精度不斷提升外，怎樣降低材料加工和使用過程中崩裂的風險，企業也有“獨門秘籍”。記者在現場看到，每塊原材料在完成第一道工序——切割后，都會浸泡在一種特制的緩沖溶液中，經過反復處理再送上精加工工作臺。秦宇洋說：“光學玻璃是脆性材料，粗加工后邊緣會出現肉眼不可見的裂縫，如果放任不管，就會增加精加工時的崩裂風險。”針對這樣的問題，研發團隊自主研發了納米粘結劑，這種粘結劑既要能很好地滲透進裂縫，又要具備強勁的拉力，足以牢牢“扯住”裂縫，阻止玻璃裂痕繼續生長，保證玻璃精加工時保持穩定、不碎裂。“目前國內能夠做到這個程度的，只有我們一家。”秦宇洋自豪地說。

據悉，晶智公司目前能夠實現高精密石英材料的去應力處理，應力雙折射小于2納米/厘米，產品已逐步實現量產，受到不少科研單位的青睞。2022年，晶智公司年產值達3億元，和2021年相比翻了一番。