国产离子注入机产业化 中国芯片高端装备再添利器

2017-12-22 来源:中国电子 发布:高端装备产业研究中心

  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。

 

  自2008年至今,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,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……

 

  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。

 

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  11月21日,电科装备自主研发的200mmCMP商用机完成内部测试,发往中芯国际天津公司进行上线验证。这是国产200mmCMP设备首次进入集成电路大生产线,有效解决了制约我国集成电路产业自主可控发展的瓶颈问题。

 

  CMP是集成电路制造七大关键设备之一,用于平坦化工艺及铜互联工艺。电科装备迎难而上,两端发力。在承担“十二五”02专项“28—14nm抛光设备及成套工艺、材料产业化”项目的同时,面向国内市场的紧迫需求,自主投入研制200mmCMP商用设备,形成300mm、200mm设备研发齐头并进、相互支撑的局面。

 

  从2015年1月开始,电科装备CMP设备研发团队用无数的不眠之夜,终浇灌出CMP设备产业化之花:突破了10余项关键技术,完成了技术改进50余项,终于在2017年8月成功研发出了国内首台拥有完全自主知识产权的200mmCMP商用机,成功打破国外技术封锁垄断。经严格的万片“马拉松”测试,该设备目前可媲美国际同类设备。

 

  据悉,在接下来的6个月里,200mm CMP设备要正式接受大生产的考验,设备的可靠性和一致性将经受严格考核。