在半导体设备制造领域，一项被国外长期垄断的关键技术迎来突破。近日，河海大学苏州研究院仿生机器人技术团队与企业紧密合作，成功研发出“真空环境超洁净晶圆传送机械臂”，并在半导体制造领域实现重要应用，为我国半导体设备整机装备制造解决了“卡脖子”难题。
长期以来，真空环境超洁净晶圆传送机械臂作为半导体晶圆生产线的“神经中枢”，广泛应用于光刻机、刻蚀机等关键设备，其性能直接决定芯片制造的精度与效率。然而，该类设备长期被日本乐兹（Rorze）、美国布鲁克斯（Brooks）等企业垄断，且被列入禁运产品目录，严重影响产业链安全。
“半导体产业要突破，关键设备的‘自主可控’是必由之路。”河海大学团队负责人徐林森教授介绍说，“成果研发过程采用了产学研结合的方式开展，以企业为主体，联合了我们研究团队、北京航空航天大学等优势单位联合开展，各方发挥自身优势进行关键技术攻关。”
历经多轮技术迭代，该成果已实现多项关键突破：机械系统采用集成化驱动与磁流体密封技术，解决了真空环境下的洁净度控制难题；基于国产操作系统构建的实时控制系统，实现纳秒级响应精度；创新研发的误差补偿算法，将机械臂重复定位精度控制在±0.05mm，水平方向振动降至 0.2g，各项指标均达到国际先进水平。徐林森说：“这项技术的产业化，不仅提升了企业的研发与管理水平，更推动了集成电路装备与机器人、智能制造技术的深度融合。”该成果将加速集成电路装备国产化进程，助力培育产业创新新生态，为我国集成电路产业链自主创新能力提升提供核心支撑。
目前，该机械臂已成功导入多家行业标杆企业，在薄膜沉积、刻蚀等关键制程中稳定运行，设备工艺适配性获客户高度认可，累计实现销售收入约 1300 万元。
与此同时，团队协助企业牵头编制《真空晶圆搬运机器人验收规范》团体标准，推动国产设备与国际规则对接；已获国家发明专利 6 件、实用新型专利 2 件及软件著作权 2 项，构建起坚实的技术壁垒。
对于未来，团队有着清晰的规划。徐林森表示，团队将继续聚焦5G通信、人工智能芯片等高端应用领域，提供定制化传输解决方案。同时，依托在晶圆传送机械臂领域的技术积累，创新性开展设备翻新与升级服务，打造“设备销售+增值服务”的双轮驱动模式。
河海大学仿生机器人技术团队的这一突破，不仅解决了我国半导体设备制造中的“卡脖子”问题，更为我国集成电路产业链的自主创新能力和产业竞争力提升作出了重要贡献。未来，随着技术的不断迭代和市场拓展，该团队有望在半导体设备领域创造更多辉煌。
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