據新華視點消息，中國電子科技集團有限公司17日對外公布，該集團旗下裝備子集團攻克系列“卡脖子”技術，已成功實現離子注入機全譜系產品國產化，包括中束流、大束流、高能、特種應用及第三代半導體等離子注入機，工藝段覆蓋至28nm，為我國芯片制造產業鏈補上重要一環，為全球芯片制造企業提供離子注入機一站式解決方案。
圖片來源：新華社
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芯片國產化任重道遠
據了解，在我國，每年的芯片進口額度超過了石油，在進口商品中位列第一。
根據國家海關數據統計，2018年，中國芯片進口總量為3120億美元，占全球集成電路5千億美元市場規模的60%左右。而同期，中國芯片的出口額僅為846億美元。進出口差額巨大。
也就是說，世界上每生產5塊芯片，中國就買走了3塊。
業界普遍認為，在芯片領域，中國與國際先進水平相比差距巨大。其中又以產業基礎的裝備和材料差距最大。指令集、芯片設計EDA軟件、芯片制造設備和材料……如果說，芯片的自主研發，是一場長期而持久的“硬仗”，那這每一個制造設備，都是一座亟待攻克的“城池”。
面對終端需求的快速更替和技術的快速迭代，“芯片國產化”已經成為國家未來長期重要的發展戰略。
芯片制造的核心關鍵裝備據了解，離子注入機是芯片制造中至關重要的核心關鍵裝備。
一直以來，我國離子注入機嚴重依賴外國，國產率極低，特別是百萬伏高能離子注入機，研制難度極大。
芯片是高度集成的電路。手指甲蓋大小的芯片里集成了上百億的晶體管，其主要成分是硅，硅的導電性介于導體和絕緣體之間，因此也被稱為半導體。
電科裝備離子注入機總監張叢介紹說，在芯片制造過程中，需要摻入不同種類的元素以按預定方式改變材料的電性能，這些元素以帶電離子的形式被加速至預定能量并注入至特定半導體材料中。這就是離子“注入”的過程。不同的注入劑量、注入角度、注入深度等都會影響芯片的性能、成品率和壽命，這一過程全靠離子注入機來控制。
“而高能離子注入機，是離子注入機中技術難度最大的機型。”張叢對記者表示，長久以來，因其極大的研發難度和較高的行業競爭壁壘，被稱為離子注入機領域的“珠穆朗瑪峰”，是我國集成電路制造裝備產業鏈上亟待攻克的關鍵一環。
同類公司全世界僅有6家
從中國電科了解到，目前世界范圍內以集成電路領域離子注入機為主要業務的公司共有6家，除國內電科裝備外，其它為美國AMAT/Varian和Axcelis，日本SMIT和Nissin，中國臺灣地區AIBT。
集成電路領域離子注入機包括三種機型，大束流離子注入機、中束流離子注入機和高能離子注入機。
在上述6家主要集成電路領域離子注入機供應商中，美國AMAT/Varian和Axcelis、日本SMIT擁有全系列離子注入機產品；日本Nissin主要產品為中束流離子注入機，大束流正在研發之中；臺灣AIBT只涉及大束流離子注入機產品業務；電科裝備擁有大束流和中束流離子注入機產品，但高能離子注入機還在研發之中。
其中，Axcelis的前身為Eaton，在高能離子注入機領域占據了近乎壟斷地位。
小結：目前，我國正大力發展第三代半導體，并將其寫入“十四五”規劃，計劃在2021- 2025 年期間，舉全國之力，在教育、科研、開發、融資、應用等等各個方面，大力支持發展第三代半導體產業，以期實現產業獨立自主，不再受制于人。隨著我國在半導體關鍵領域沖破國際封鎖，半導體國產產業鏈將不斷完善，國產化替代也迎來了全新的機遇。
小結：目前，我國正大力發展第三代半導體，并將其寫入“十四五”規劃，計劃在2021- 2025 年期間，舉全國之力，在教育、科研、開發、融資、應用等等各個方面，大力支持發展第三代半導體產業，以期實現產業獨立自主，不再受制于人。隨著我國在半導體關鍵領域沖破國際封鎖，半導體國產產業鏈將不斷完善，國產化替代也迎來了全新的機遇。
