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大国重器获进展 中国芯片高端装备迈向新征程

导读: 日前,中电科电子装备集团有限公司(以下简称电科装备)传来好消息,自主研发的国内首台中束流离子注入机在中芯国际大生产线上稳定流片逾200万,首台200mmCMP设备实现了销售。

日前,中电科电子装备集团有限公司(以下简称电科装备)传来好消息,自主研发的国内首台中束流离子注入机在中芯国际大生产线上稳定流片逾200万,首台200mmCMP设备实现了销售。这是电科装备承担“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”科技重大专项(以下简称02专项)所取得重大成果的缩影。

9年间,电科装备共承担了02专项“90—65nm大角度离子注入机研发及产业化”“封装设备关键部件与核心技术”“45—22nm低能大束流离子注入机研发及产业化”“28—14nm抛光设备及成套工艺、材料产业化”“300mm超薄晶圆减薄抛光一体机研发与产业化”等项目。

9年来,在02专项的支持下,电科装备先后突破了离子注入机、化学机械抛光设备(CMP)等若干攻关难度大、带动力强的集成电路关键装备核心技术;取得了发明专利授权146项,获得了省部级以上奖励22项;建成了符合SEMI标准的离子注入机批量制造平台、设立博士后科研工作站;CMP研发平台获批“北京市化学机械平坦化工艺设备工程技术研究中心”;国产首台离子注入机、200mmCMP设备进入中芯国际大生产线,先进封装设备具备集成服务能力,进入国内先进封装龙头企业……

千锤百炼抒写国芯基石的责任与担当

集成电路芯片是信息时代的核心基石,集成电路制造技术代表着当今世界超精密制造的最高水平,集成电路产业已成为影响社会、经济和国防的安全保障与综合竞争力的战略性产业。

然而,由于集成电路产业资金密集型、技术密集型、人才密集型的特点,长期以来,我国集成电路产业一直受到西方在先进制造装备、材料和工艺等方面的种种制约,高端芯片主要依赖进口。我国集成电路产品连续多年每年进口额超过2000亿美元,超过石油成为最大宗进口产品。

为实现自主创新发展,2008年国家启动02专项,主攻装备、工艺和材料的自主创新。

北京市经信委主任张伯旭表示,高端装备和材料从无到有填补产业链空白,制造工艺与封装集成由弱渐强走向世界参与国际竞争,表明国家科技重大专项打造集成电路制造创新体系的阶段性目标已经实现。在近几年我国集成电路产业的蓬勃发展中,重大专项发挥了显着的创新引领和技术支撑作用。

在02专项的高端装备攻关中,电科装备发挥了举足轻重的作用。

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。

成立以来,电科装备高举电子制造装备国家队的旗帜,发扬能吃苦、讲奉献、肯坚守的“十年磨一剑”装备精神,按照“重点突破、平台支撑、局部成套、集成服务”的发展思路,坚持创新发展,坚持军民融合,坚持装备报国,攻克了集成电路制造关键装备离子注入机、化学机械抛光设备等关键技术,解决了一批制约我国军工电子元器件自主可控发展的“卡脖子”问题,支撑了半导体和新兴电子元器件产业的快速发展,抒写了大国重器的责任与担当。

依托多年集成电路核心装备领域技术积累和军工科研生产技术的底蕴,电科装备形成了高端显示、光伏新能源、动力电池材料等泛半导体装备局部成套和集成服务能力,大幅提升装备国产化率。目前是国内主要集成电路装备、最大的高端显示装备、光伏制造装备、动力电池材料制造装备供应商,具备集成电路局部成套和系统集成能力,具备完整的光伏产业链和整线交钥匙能力。

打破垄断锻造出离子注入机国产品牌

突破关键技术,取得发明专利101项,国际专利2项,已实现系列化产品并用于中芯国际90nm、55nm、40nm、28nm工艺生产线……这是电科装备承担02专项两个离子注入机研发项目所取得的部分成果。

离子注入机是集成电路制造至关重要的核心装备——主要是将粒子注入到半导体材料中,从而控制半导体材料的导电性能,进而形成PN结等集成电路器件的基本单元。

作为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,电科装备在承担了02专项后,在离子注入机研发方面,一年迈上一个新台阶。

2014年,12英寸中束流离子注入机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,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。2016年,推出满足高端工艺的新机型45—22nm低能大束流离子注入机,中束流、低能大束流系列产品批量应用于IC大线。2017年,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。

“积厚成器,对于装备制造业来说,不仅要关注单台设备的开发,在一定范围内成套供应,形成平台化的生产能力更加重要。”董事长、党委书记刘济东强调,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。

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