Отечественный производитель высокоточных деталей совершил прорыв, поставляя компании ASML детали из нержавеющей стали SUS304 со сверхвысокой точностью.

Компания Shenzhen KGL Electromechanical, опираясь на 26-летний опыт, поставляет компоненты из нержавеющей стали с точностью до 0,01 мм для оборудования EUV-литографии.

Автор: отраслевой корреспондент

ШЭНЬЧЖЭНЬ – На мировом рынке полупроводникового оборудования наблюдается новый этап в развитии высокоточной отечественной промышленности: компания Shenzhen KGL Electromechanical Co., Ltd. заняла место в элитной глобальной цепочке поставок ASML, производя сверхточные конструкционные детали из нержавеющей стали SUS304 со строгим допуском 0,01 миллиметра для передового оборудования компании для производства полупроводников.

Рыночные данные подчеркивают критическую важность поставщиков прецизионных компонентов. В 2025 году мировой рынок полупроводникового оборудования достиг 133 миллиардов долларов, при этом только компания ASML получила годовой доход в размере 37,2 миллиарда долларов. Каждая машина для экстремальной ультрафиолетовой (EUV) литографии опирается на сложную сеть специализированных деталей, изготовленных с высокой точностью, — сектор, долгое время доминируемый опытными международными производителями. Теперь компания Shenzhen KGL, обладающая 26-летним опытом в области прецизионной обработки, стала квалифицированным отечественным поставщиком, способным соответствовать самым строгим техническим стандартам этого гиганта литографии.

Беспрецедентные технические требования к обработке материалов создают серьезные технические препятствия.

Изготовленный на заказ компонент, заказанный компанией ASML, проходит одно из самых строгих производственных испытаний в области точного машиностроения, полные технические характеристики которого приведены в таблице ниже:

Производственные бригады сталкиваются с тремя существенными недостатками аустенитной нержавеющей стали SUS304, которые осложняют высокоточную обработку тонких пластин. Во-первых, материал склонен к сильному упрочнению при резке, что ускоряет износ инструмента. Исследование, опубликованное в журнале China Mechanical Engineering в 2024 году исследовательской группой профессора Чжана Лихуа из Центрально-Южного университета, подтвердило очевидное свойство упрочнения сплава при увеличении скорости деформации: его предел текучести возрастает с 280 МПа при скорости деформации 0,00067 с⁻¹ до 370 МПа при 1,0 с⁻¹.

Во-вторых, теплопроводность стали SUS304 составляет всего 15 Вт/(м·К), что примерно в три раза меньше, чем у углеродистой стали. Тепло, выделяемое при резке, интенсивно накапливается на обрабатываемых поверхностях, вызывая термическую деформацию в диапазоне от 0,02 мм до 0,05 мм на ультратонких стенках толщиной 0,3 мм. В-третьих, кинетическая модель Олсона-Коэна объясняет, что истинная деформация, превышающая 0,27, запускает мартенситное превращение, вызванное деформацией, что приводит к вторичному упрочнению и дополнительно ухудшает обрабатываемость.

Индивидуально разработанный пятиэтапный процесс устраняет основные узкие места в производстве.

Для преодоления этих материальных и структурных проблем команда разработчиков KGL внедрила собственную пятиэтапную технологию производства: черновая обработка → 24-часовое естественное старение при постоянной температуре 20±0,5℃ → получистовая обработка → снятие напряжений в результате термического циклирования (-40℃ до +80℃) → прецизионная чистовая обработка.

Инженеры также откалибровали целевые параметры резки для каждого этапа производства, подобрав соответствующие решения для охлаждения, как подробно описано в таблице:

Еще одно ключевое нововведение заключается в композитном зажимном приспособлении, объединяющем вакуумную адсорбцию 40–60 кПа и вспомогательные опоры. После 12 итеративных оптимизаций деформация при зажиме была уменьшена с 0,015 мм до менее 0,003 мм. Для сверхтонких микроотверстий диаметром Φ0,1 мм специалисты применили трехэтапную процедуру сверления, включающую центрирование, расширение отверстия и развертывание, в сочетании с циклами прерывистого сверления и подачей охлаждающей жидкости под высоким давлением (выше 70 бар) для полного удаления металлической стружки.

Массовое производство обеспечивает стабильные показатели качества.

Тщательное тестирование каждой партии подтверждает, что все готовые детали превосходят официальные технические требования ASML, а стабильность производства отражена в таблице контроля качества:

Все ключевые геометрические показатели превышают допустимый предел в 0,01 мм, а все значения технологической пригодности CPK превосходят 1,47, что является эталоном для надежного массового производства. Компания поддерживает выход готовой продукции на уровне 99,8% в непрерывных производственных партиях.

Резкий рост внутреннего спроса на прецизионную обработку стимулирует прогресс в области локализации.

Объем рынка высокоточной обработки в Китае в 2025 году составил 487,2 млрд юаней, что на 7,3% больше, чем годом ранее. В рамках этого сектора производители полупроводникового оборудования потратили 38,7 млрд юаней только на закупку высокоточных компонентов. Статистика отрасли показывает, что уровень локализации производства основного полупроводникового оборудования в стране вырос с 35% до 42% в прошлом году, что подпитывает высокий спрос на квалифицированные местные предприятия по высокоточной обработке.

Ху Цяошэн, генеральный директор Shenzhen KGL Electromechanical, возглавляет команду технических инноваций компании. Имея степень бакалавра в области машиностроения и докторскую степень, полученную в NLBA Business School в Нидерландах, Ху обладает 26-летним практическим опытом в области прецизионной обработки. Под его руководством предприятие предоставляет индивидуальные решения для высокоточной обработки продукции клиентам по всему миру, работающим в полупроводниковой, медицинской и аэрокосмической отраслях.

Ху отметил, что вхождение KGL в цепочку поставок ASML знаменует собой важный прорыв для развития отечественных мощностей по сверхточной обработке в Китае. «Наш успех доказывает, что местные производители могут соответствовать самым высоким международным стандартам для основных компонентов полупроводниковых изделий. В дальнейшем мы продолжим совершенствовать наши технологические процессы, чтобы поддержать более широкую локализацию китайской полупроводниковой промышленности», — сказал он.