3月26日,，在SEMICON China 2025大會(huì)上,，北方華創(chuàng)正式宣布進(jìn)軍離子注入設(shè)備市場,，并發(fā)布首款離子注入機(jī)Sirius MC 313,。此舉標(biāo)志著北方華創(chuàng)正在半導(dǎo)體核心裝備的戰(zhàn)略布局上又邁出了重要一步，基本覆蓋了除光刻之外的所有半導(dǎo)體前道制造設(shè)備,。
在晶圓制造過程當(dāng)中,，總共有七大關(guān)鍵環(huán)節(jié),，分別是擴(kuò)散(Thermal Process),、光刻(Photo- lithography),、刻蝕(Etch)、離子注入(Ion Implant),、薄膜生長(Dielectric Deposition),、拋光(CMP，即化學(xué)機(jī)械拋光),、金屬化(Metalization)。與之對(duì)應(yīng)的七大類的生產(chǎn)設(shè)備包括：擴(kuò)散爐,、光刻機(jī),、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī),、薄膜沉積設(shè)備（包括PECVD,、LPCVD、ALD等）,、化學(xué)機(jī)械拋光機(jī),、清洗機(jī)。
離子注入機(jī)是芯片制造中的關(guān)鍵裝備,。在芯片制造過程中,，需要摻入不同種類的元素按預(yù)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(yù)定能量并注入至特定半導(dǎo)體材料中,，從而精準(zhǔn)改變材料的電性能,，離子注入機(jī)就是執(zhí)行這一摻雜工藝的芯片制造設(shè)備。
具體來說,，離子注入機(jī)由離子源,、離子引入和質(zhì)量分析器、加速管,、掃描系統(tǒng)和工藝腔組成,，可以根據(jù)實(shí)際需要省去次要部位。離子源是離子注入機(jī)的主要部位,，作用是把需要注入的元素氣態(tài)粒子電離成離子,，決定要注入離子的種類和束流強(qiáng)度。離子源直流放電或高頻放電產(chǎn)生的電子作為轟擊粒子，當(dāng)外來電子的能量高于原子的電離電位時(shí),，通過碰撞使元素發(fā)生電離,。碰撞后除了原始電子外，還出現(xiàn)正電子和二次電子,。正離子進(jìn)入質(zhì)量分析器選出需要的離子,，再經(jīng)過加速器獲得較高能量，由四級(jí)透鏡聚焦后進(jìn)入靶室,，進(jìn)行離子注入,。
而根據(jù)能量范圍和注入劑量范圍的不同，常用的生產(chǎn)型離子注入機(jī)主要分為三種類型：低能大束流注入機(jī),、中束流注入機(jī)和高能注入機(jī),。其中，高能離子注入機(jī)的能量范圍需要高達(dá)幾MeV（百萬電子伏特）,，是離子注入機(jī)中技術(shù)難度最大的機(jī)型,。
過去，離子注入機(jī)的國產(chǎn)化率較低,，大部分的離子注入機(jī)市場被 Applied Materials,、Axcelis、SEN,、AIBT 等國際品牌壟斷,。特別是在高能離子注入機(jī)市場，國內(nèi)更是比較薄弱,。近年來隨著國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備替代熱潮的興起,，中國電科、凱世通,、北京爍科等國產(chǎn)離子注入設(shè)備廠商也進(jìn)步很快,。
隨著此次北方華創(chuàng)進(jìn)軍離子注入設(shè)備市場，并發(fā)布首款離子注入機(jī)Sirius MC 313,，無疑將進(jìn)一步助力我國在離子注入設(shè)備領(lǐng)域的突破,。
據(jù)介紹，北方華創(chuàng)憑借二十余年在半導(dǎo)體設(shè)備研發(fā)領(lǐng)域的深耕,，在等離子體控制,、電磁場控制、射頻技術(shù),、嵌入式開發(fā),、算法及仿真等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域積累了深厚的技術(shù)積淀。同時(shí),，北方還曾海成功構(gòu)建了涵蓋刻蝕,、薄膜沉積,、爐管、清洗等四大類,、三百余款裝備的全面技術(shù)平臺(tái),。
目前，北方華創(chuàng)在離子注入設(shè)備的束流控制,、調(diào)束算法,、劑量精準(zhǔn)控制等關(guān)鍵技術(shù)方面取得多項(xiàng)突破，自主開發(fā)出具備能量精度高,、劑量均勻性好,、注入角度控制精度高等特性的高端離子注入設(shè)備。
據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SEMI）數(shù)據(jù),，2024 年全球離子注入設(shè)備市場規(guī)模達(dá) 276 億元,，至 2030 年有望攀升至 307 億元。
北方華創(chuàng)表示,，公司此次進(jìn)軍離子注入裝備領(lǐng)域,，將撬動(dòng)國內(nèi) 160 億元的市場空間，有力推動(dòng)中國半導(dǎo)體裝備在高端市場實(shí)現(xiàn)進(jìn)階發(fā)展,。
展望未來,，北方華創(chuàng)表示，公司將以實(shí)現(xiàn)離子注入設(shè)備全品類布局為目標(biāo),，推動(dòng)離子注入設(shè)備全面覆蓋邏輯,、存儲(chǔ),、特色工藝及化合物半導(dǎo)體等領(lǐng)域,。北方華創(chuàng)將持續(xù)加大研發(fā)投入，為客戶提供高性能,、高可靠性的離子注入解決方案,，為國內(nèi)半導(dǎo)體裝備產(chǎn)業(yè)注入新活力，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展,，助力中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在全球競爭格局中實(shí)現(xiàn)更大跨越,。
