赋能国家重大工程！合工大压电电机助力光刻机与天文望远镜双突破

合肥工业大学 “微步突围” 项目研发的亚纳米级压电电机,成功应用于 EUV 光刻机、LAMOST 天文望远镜两大国家重大工程,以0.27nm超高精度、100N超大推力,解决国家战略装备核心技术难题,用硬核技术支撑国家重大科技基础设施升级。

在半导体制造领域,国产 EUV 光刻机研发面临核心部件 “卡脖子” 困境,其中六自由度驱动平台的精密定位技术,是突破 13.5nm 制程的关键。此前,分辨力<20nm 的压电电机国产化率仅9%,高端产品完全依赖进口,严重制约国产光刻机发展。合工大团队精准攻克技术瓶颈,为国内最大光刻机制造商上海微电子,提供2 套六自由度物镜位姿精密控制系统,每套包含压电电机、控制器及精密机械结构,合同金额198.37 万元,于 2025 年 7 月完成签约交付。该系统实现硅片与掩模亚纳米级精密定位及动态调整,直接助力国产首台 13.5nm EUV 光刻机突破国外技术封锁,填补国内高端光刻驱动技术空白。

在天文观测领域,LAMOST 望远镜作为国家大科学装置,对镜面定位精度提出极致要求。传统驱动设备存在焦点发散、共焦维持时间短等问题,合工大压电电机精准解决这一难题,为中科院国家天文台提供10 台精密驱动设备,实现望远镜主动光学镜面畸变补偿及多目标光纤精准定位。应用后,望远镜有效口径提升17%,观测精确度突破0.5 角秒,共焦维持时间从2 小时大幅提升至10 天,为 LAMOST 成为世界上唯一一个光谱数据突破 2000 万条的天文望远镜,提供关键技术支撑。

在精密制造领域,项目与安徽见行科技达成合作,提供10 台二维跨尺度共平面纳米定位平台,合作金额88.64 万元,产品分辨率达0.5nm,速度大于1mm/s,满足微纳坐标测量机超精密定位需求,降低设备定位误差,提升国产精密测量装备核心竞争力。

三大国家战略领域的成功应用,验证了合工大亚纳米级压电电机的技术可靠性与产业实用性。项目核心指标全面领先,分辨力0.27nm、推力100N、温漂10.5ppm/°C、行程6mm,经安徽省计量科学研究院检测,各项性能均达到国际先进水平。项目累计获得发明专利 21 项、SCI 论文 38 篇,获得埃科光电董事长董宁、中科大教授冯志华等行业权威专家高度认可。

从光刻核心到深空探测,合肥工业大学以科研创新赋能国家重大工程,用198.37 万元光刻订单、17%口径提升、10 天共焦维持等硬核数据,彰显高校服务国家战略的硬核实力,为我国科技自立自强注入合工大力量。