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2020年07月01日 | 高能离子注入机获重大突破，电科装备一步步攻克国产难题
2020-07-01 来源：eefocus
据悉，中国电子科技集团旗下电科装备自主研制的高能离子注入机，成功实现百万电子伏特高能离子加速，性能达到国际先进水平。
据了解，电科装备将在年底前推出首台高能离子注入机，实现中国芯片制造领域全系列离子注入机自主创新发展，并将为全球芯片制造企业提供离子注入机成套解决方案。
图源：新华社
离子注入机是芯片制造中的关键装备。在芯片制造过程中，需要掺入不同种类的元素按预定方式改变材料的电性能，这些元素以带电离子的形式被加速至预定能量并注入至特定半导体材料中，离子注入机即是执行这一掺杂工艺的芯片制造设备。
高能离子注入机是离子注入机中技术难度最大的机型。长久以来，因其极大的研发难度和较高的行业竞争壁垒，被称为离子注入机领域的“珠穆朗玛峰”，是我国集成电路制造装备产业链上亟待攻克的关键一环。
电科装备在离子注入机领域具有较好的技术积淀，已连续突破中束流、大束流、特种应用及第三代半导体等离子注入机产品研发及产业化难题，产品广泛服务于全球知名芯片制造企业。
中电科电子装备集团有限公司（简称“电科装备”）是中国电子科技集团公司（以下简称“中国电科”）的全资子公司，成立于 2013 年，由中国电科二所、四十五所和四十八所及其 11 家控股公司整合而成，地跨北京、太原、长沙、上海等六省市八园区。主要从事半导体装备及光伏装备的研发。主要产品包括：离子注入机、CMP 抛光机、MOCVD、多线切割机、光伏电站等。
目前，电科装备是国内唯一一家集研发、制造、服务于一体的离子注入机供应商。特别是在承担了国家 02 专项后，电科装备在离子注入机研发方面，一年迈上一个新台阶。实际上如果没有国家 02 专项的支持，我国离子注入机到现在还是一片空白。
2014 年，电科装备的 12 英寸中束流离子注入机就以优秀等级通过国家 02 专项实施管理办公室组织的验收。
2015 年，在中芯国际先后完成了 55nm、45nm 和 40nm 小批量产品工艺验证，这一年国产首台中束流离子注入机率先实现了量产晶圆过百万片。
到 2017 年 11 月，电科装备的中束流离子注入机已经在中芯国际实现了稳定流片 200 万片，请注意这个数字在 2015 年还是刚刚突破百万片。
这个 200 万片意味着什么呢？2017 年第三季度，中芯国际的实际产能为 44.8 万片。
从 2015 年的百万片，到 2017 年的 200 万片，两年时间国产离子注入机完成了 100 万片的生产量，而按照中芯国际 2017 年第三季度的实际产能计算，年产能为 180 万片左右。
因此我们可以合理估计，在七大类设备中的离子注入机这块，当时中芯国际产线 25%-30%左右已经基本实现了国产化。
需要注意的是，中束流离子注入机只是适用于 55nm、45nm 和 40nm，要进一步适应更先进制程，还需要大束流离子注入机。
2016 年，电科装备推出满足高端工艺的新机型 45—22nm 低能大束流离子注入机，前面提到中束流、低能大束流系列产品已经批量应用于 IC 大线。随后，2017 年，该离子注入机也在中芯国际产线进行验证通过。
2017 年，电科装备的离子注入机批量制造条件厂房及工艺实验室投入使用，具备符合 SEMI 标准的产业化平台，年产能达 50 台，并应用信息化管理系统实现离子注入机批量制造全程质量控制及追溯。
电科装备董事长、党委书记刘济东当时就强调，电科装备自主研发的离子注入机打破了高端市场被美日垄断的局面，打造了离子注入机国产品牌。
此外，电科装备还是国产 CMP 抛光设备的主要供应商之一。2017 年 8 月，电科装备就成功研发出了国内首台拥有完全自主知识产权的 200mm 化学机械抛光商用机。并于 2017 年 11 月 21 日成功在中芯国际天津厂 8 英寸大生产线装机验证。2018 年底，电科装备的 12 英寸 CMP 设备也成功研发完成。
除了集成电路晶圆制造两大关键设备以外，电科装备还是国内主力的集成电路封装设备制造商，其封装设备累计销售 2000 余台套，已经批量应用于长电科技、通富微电、苏州晶方等国内知名封测企业——在高端封装设备领域，电科装备已经形成局部成套的供应能力。
在 02 专项支持下，电科装备完成了封装产线必须的 300mm 超薄晶圆减薄抛光一体机研发与产业化。同时研发了倒装芯片键合机、全自动精密划片机用于封装产线，技术水平在国内处于领先地位。
史海拾趣
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