高能离子注入机：我国芯片制造核心关键装备再获突破

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近日，记者在接受中国电子科技集团采访时了解到，该集团电气设备自主研发的高能离子注入机成功加速了百万电子伏特的高能离子，其性能达到了国际主流先进水平。这意味着，在自主芯片开发的道路上，中国已经征服了同样的核心设备，已经受制于多年。

电子设备离子注入机总监张聪告诉《人民日报》记者，电子设备将在今年年底前推出首款高能离子注入机，实现中国芯片制造领域全系列离子注入机的自主创新和发展，为全球芯片制造企业提供完整的离子注入机解决方案。

任忠在芯片本地化方面还有很长的路要走

据了解，在中国，薯片的年度进口配额超过石油，在进口商品中排名第一。

据国家海关统计，2018年，中国芯片进口总额为3120亿美元，约占全球集成电路市场规模5000亿美元的60%。同期，中国芯片的出口值仅为846亿美元。进出口之间的差别很大。

换句话说，世界上每生产五个芯片，中国就购买三个。

业界普遍认为，中国在芯片领域与国际先进水平存在巨大差距。其中，以工业为基础的设备和材料的差距最大。指令集、用于芯片设计的eda软件、芯片制造设备和材料……如果芯片的自主研发是一场旷日持久的“硬仗”，那么每一个制造设备都是一座亟待攻克的“城市”。

面对终端需求的快速替代和技术的快速迭代，“芯片国产化”已成为国家未来的重要发展战略。

芯片制造的核心关键设备

据了解，离子注入机是芯片制造中的关键设备。

长期以来，我国离子注入机严重依赖国外，国内生产速度极低，尤其是百万伏高能离子注入机的开发难度极大。

芯片是高度集成的电路。数百亿个晶体管集成在指甲大小的芯片中，其主要成分是硅，硅在导体和绝缘体之间具有导电性，因此也被称为半导体。

张聪告诉记者，在芯片制造过程中，需要掺杂不同种类的元素，以预定的方式改变材料的电学性质。这些元素以带电离子的形式被加速到预定的能量，并被注入特定的半导体材料中。这是离子注入的过程。不同的注入剂量、注入角度和注入深度会影响芯片的性能、产量和寿命，这一过程由离子注入机控制。

"高能离子注入机是离子注入机中技术难度最大的型号."张聪告诉记者，长期以来，由于研发难度大、行业竞争壁垒高，在离子注入机领域被称为“珠穆朗玛峰”，是中国集成电路制造设备产业链中需要攻克的关键环节。

世界上只有六家类似的公司

记者从中国电子分公司了解到，目前全球有6家公司专注于集成电路领域的离子注入机。除了国内的电气设备，其他的还有美国的amat/varian和axcelis，日本的smit和nissin以及中国台湾的aibt。

集成电路领域的离子注入机包括三种类型:大束离子注入机、中束离子注入机和高能离子注入机。

在集成电路领域的上述六大离子注入机供应商中，美国的amat/varian和axcelis以及日本的smit拥有全套离子注入机产品；日清公司在日本的主要产品是中束离子注入机，大束离子注入机正在开发中；台湾aibt只涉及大型离子束注入机的产品业务；电气设备有大中型离子束注入机，但高能离子注入机仍在开发中。

其中，axcelis(前身为伊顿)在高能离子注入机领域占据近乎垄断的地位。

第一台设备将于2020年底推出

电气设备是中国集成电路领域离子注入机的唯一供应商，一直得到国家863和“超大规模集成电路制造技术及完整工艺”的支持，在离子注入机领域有着良好的技术积累。此前，它不断突破中束、大束、特殊应用和第三代半导体等离子注入机产品的R&D和产业化问题，产品广泛应用于世界知名的芯片制造企业。

其中，自主研发的中波束离子注入机产品相对成熟，并开始批量进入客户，覆盖国内主要集成电路生产线；大束离子注入机已进入客户，仍处于工业化的早期阶段。此外，公司还建立了符合半标准要求的离子注入机产业化平台。

张聪透露，目前高能离子注入机仍处于研发阶段，预计2020年底在中国推出首款，2021年第一季度进入客户。

来源：搜狐微门户