芯片制造关键设备再突破!离子注入机实现全谱系产品国产化

日期:2021-03-17 来源:第三代半导体产业网阅读:522
核心提示:中国电子科技集团有限公司17日对外公布,该集团旗下装备子集团攻克系列“卡脖子”技术,已成功实现离子注入机全谱系产品国产化!
据新华视点消息,中国电子科技集团有限公司17日对外公布,该集团旗下装备子集团攻克系列“卡脖子”技术,已成功实现离子注入机全谱系产品国产化,包括中束流、大束流、高能、特种应用及第三代半导体等离子注入机,工艺段覆盖至28nm,为我国芯片制造产业链补上重要一环,为全球芯片制造企业提供离子注入机一站式解决方案。

图片来源:新华社

芯片国产化任重道远

据了解,在我国,每年的芯片进口额度超过了石油,在进口商品中位列第一。
 
根据国家海关数据统计,2018年,中国芯片进口总量为3120亿美元,占全球集成电路5千亿美元市场规模的60%左右。而同期,中国芯片的出口额仅为846亿美元。进出口差额巨大。
 
也就是说,世界上每生产5块芯片,中国就买走了3块。
 
业界普遍认为,在芯片领域,中国与国际先进水平相比差距巨大。其中又以产业基础的装备和材料差距最大。指令集、芯片设计EDA软件、芯片制造设备和材料……如果说,芯片的自主研发,是一场长期而持久的“硬仗”,那这每一个制造设备,都是一座亟待攻克的“城池”。
 
面对终端需求的快速更替和技术的快速迭代,“芯片国产化”已经成为国家未来长期重要的发展战略。
 
芯片制造的核心关键装备
 
据了解,离子注入机是芯片制造中至关重要的核心关键装备。
 
一直以来,我国离子注入机严重依赖外国,国产率极低,特别是百万伏高能离子注入机,研制难度极大。
 
芯片是高度集成的电路。手指甲盖大小的芯片里集成了上百亿的晶体管,其主要成分是硅,硅的导电性介于导体和绝缘体之间,因此也被称为半导体。
 
电科装备离子注入机总监张丛介绍说,在芯片制造过程中,需要掺入不同种类的元素以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。这就是离子“注入”的过程。不同的注入剂量、注入角度、注入深度等都会影响芯片的性能、成品率和寿命,这一过程全靠离子注入机来控制。
 
“而高能离子注入机,是离子注入机中技术难度最大的机型。”张丛对记者表示,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。
 
同类公司全世界仅有6家
 
从中国电科了解到,目前世界范围内以集成电路领域离子注入机为主要业务的公司共有6家,除国内电科装备外,其它为美国AMAT/Varian和Axcelis,日本SMIT和Nissin,中国台湾地区AIBT。
 
集成电路领域离子注入机包括三种机型,大束流离子注入机、中束流离子注入机和高能离子注入机。
 
在上述6家主要集成电路领域离子注入机供应商中,美国AMAT/Varian和Axcelis、日本SMIT拥有全系列离子注入机产品;日本Nissin主要产品为中束流离子注入机,大束流正在研发之中;台湾AIBT只涉及大束流离子注入机产品业务;电科装备拥有大束流和中束流离子注入机产品,但高能离子注入机还在研发之中。
 
其中,Axcelis的前身为Eaton,在高能离子注入机领域占据了近乎垄断地位。

小结:目前,我国正大力发展第三代半导体,并将其写入“十四五”规划,计划在2021- 2025 年期间,举全国之力,在教育、科研、开发、融资、应用等等各个方面,大力支持发展第三代半导体产业,以期实现产业独立自主,不再受制于人。随着我国在半导体关键领域冲破国际封锁,半导体国产产业链将不断完善,国产化替代也迎来了全新的机遇。
 
 
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