第421章 准备就绪,可以试制
古工和苏工的工序排期表贴在洁净车间门外的公告栏上,每周更新一次。
厂区加工中心的设备基础浇筑完成,进入养护期。
供应发来消息:光学镜组的石英玻璃毛坯料已从华东发货,预计下周三到达。同批发出的还有赵明远需要的特种光学玻璃样品和孙国栋需要的钛合金管材补充料。三批货拼在一辆车上,走的是军科院物资专运通道,不需要过地方物流节点。
第二周,洁净车间的新风系统和正压控制系统调试完成。古工拿着粒子计数器在车间里走了一圈,十六个采样点全部达到百级标准。他在检测报告上签了字,然后把报告夹在公告栏的工序排期表旁边。
同一天,厂区加工中心设备基础养护期满。秦师傅带着两个徒弟拆掉警戒线,用水平仪打了基础面的平整度——四角高差在零点三毫米以内。魏工站在旁边看完了整个检测过程,说了一句“合格”,然后通知吊车进场。
加工中心的安装调试用了六天,比苏工预估的少了一天。
秦师傅全程跟在安装工程师后面,看着每一个地脚螺栓的扭矩值被逐一记录在安装日志上。
调试最后一天,加工中心做了首次试车。
一块铝合金毛坯料被夹上工装,主轴转速提到八千转,刀具在材料表面走了一条直线。秦师傅用千分尺量了直线两端的位置偏差,零点零零三毫米。
当天下午,苏工把镀膜设备的改装图纸发给秦师傅。
秦师傅蹲在加工中心旁边看了一个小时图纸,然后站起来开始拆镀膜设备的旧夹具。
改装持续了三天,镀膜设备的真空腔体和光学监控系统在加工中心做出来的新支架上重新对位。
古工来验收的时候,用一块废料镜片跑了整套镀膜流程,膜层厚度均匀性达标。
第三周周一,光学镜组的第一块毛坯料被送进洁净车间。
古工把石英玻璃毛坯固定在加工工装上,调整了夹具的压力。
他调压力的时候没有看压力表,而是用手指贴在夹具和玻璃的接触面上,感受压力的均匀程度。
调完之后他才看了一眼表盘,压力误差不到零点零一兆帕。
苏工在旁边做记录,他在工序记录表的第一行写下了日期、时间、操作人和毛坯料编号。
第一片是球面镜,光学镜组七片中最简单的一片。
古工说简单是相对的——这个“最简单”的球面镜,曲面精度要求在正负零点一微米以内。
第一片球面镜加工完成用了两天,古工用激光干涉仪检测曲面精度,所有数据点都在公差带以内。
他在检测报告上签字的时候,笔尖在纸上停了半秒——这个停顿不是犹豫,而是把一口气呼出来。
第三周周三,光学镜组的石英玻璃毛坯料到货。
赵明远在材料实验室做了一整天的材料性能验证——光谱透射率、热膨胀系数、光学均匀性,三组数据全部达到图纸标注的要求。
同一周,孙国栋的冷却系统原型机组装完成。
秦师傅用加工中心做的管路组件和孙国栋设计的换热器底座精密配合。
原型机在测试台架上跑了七十二小时的连续工况测试,晶体温度波动控制在正负零点三度以内,热平衡平台在三十一秒建立。
孙国栋把测试报告送到许锋手上时,在最后一页的空白处写了一行手写字:“原型机达标。等待激光器整机联调。”
许锋把报告放在桌上,翻到最后一页看了那行字,然后用笔在旁边写了四个字:“进度同步。”
第四周,光刻机的装配节奏开始加速。
第一片球面镜的加工和检测完成后,古工和苏工立即转入第二片和第三片球面镜的加工。
两人开始轮班倒——古工做白天,苏工做晚上。
洁净车间的灯二十四小时不灭,新风系统全天候运转。
古工在交接班的时候会在工序记录表上写一行备注,把当班遇到的任何微小异常都记录在案。
比如主轴轴承温度偏高一度、切削液的流量偏低零点一升、真空吸尘系统的负压波动,每一个细节都写下来,让下一班的人知道设备在什么状态下运行。
第四周末尾,四片球面镜全部加工完成,全部通过激光干涉仪检测。
古工在工序排期表上把“球面镜加工”那一行划掉,用红笔在旁边画了一个对勾。
第五周,三片非球面镜开始加工。
非球面镜的曲面方程和球面镜完全不同。
球面镜的曲面是一个单一的曲率半径,非球面镜的曲率从镜片中心到边缘是连续变化的。
加工中心需要根据曲面方程实时调整刀具路径,每一个切削点的坐标都由控制系统精确计算。
同一天,精密运动平台的定制磁悬浮直线电机到货,比供应商承诺的四周交期早了两天。
秦师傅签收的时候开箱检查了每一个电机的定子和动子表面——没有运输损伤,气隙均匀性达标。
第六周,精密运动平台的装配开始。
苏工和秦师傅配合,把磁悬浮直线电机和压电陶瓷致动器组装到运动平台的大理石基座上。
装配精度要求极高,电机定子和动子之间的气隙只有几十微米,装配过程中稍有不慎就会导致气隙不均匀,影响运动平台的定位精度。
秦师傅用了两天时间反复校准气隙,用塞尺一个点一个点地测,直到所有的测量点都在公差范围内。
苏工在旁边用激光干涉仪同步监测运动平台的位移精度,每装一个组件就测一组数据。
到第六周末,精密运动平台装配完成,定位精度达到图纸标注的零点五纳米。
第七周,光学系统、精密运动平台和曝光系统进入联合校准阶段。
这是整个光刻机制造过程中最复杂的一道工序。
三个子系统各自独立调试的时候都能达到设计指标,但组装在一起之后,系统之间的相互影响会产生新的误差源。
光学镜组和运动平台之间的对准误差、曝光光源的光强均匀性对成像质量的影响、控制系统的实时反馈延迟——这些都需要在联合校准中逐一排除。
古工和苏工连续四天没有离开洁净车间。
他们在车间角落里支了两张行军床,轮换着睡几个小时,醒来继续调。
许锋每天去两次洁净车间,早上七点一次,晚上十点一次。
他不插手具体的调试工作,但每次都会在工序记录表上签字。
第八周,联合校准完成。
古工在工序排期表上划掉了“联合校准”那一行。整张排期表上只剩最后一项没有打勾——“首次试制”。
首次试制安排在一个周二的上午。古工选周二是因为周一是例行碰头会,所有子系统的状态都要在会上确认一遍,确认完毕之后才能开始试制。周一的碰头会开了不到二十分钟,因为所有子系统的状态都是绿色的。
周二早上七点,许锋到洁净车间的时候,古工和苏工已经在做最后的检查。
一片直径两百毫米的测试晶圆被装进精密运动平台的夹具上,光学系统完成了最后一道自检程序,曝光光源预热到额定功率。
洁净车间里所有的参数都在显示屏上实时跳动——温度、湿度、气压、振动、粒子数,每一个参数都在标准范围以内。
此刻,光刻机随时可以启动。
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