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又一重大国器中国高端芯片装备又添一把利器

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11 月 6, 2023 #智能装备方案

日前,中电科电子装备集团有限公司(以下简称电科装备)传来喜讯,国内首台自主研发的中束离子注入机在中芯国际稳定流片超200万片晶圆大型生产线,并出售第一台200mmCMP设备。 这是电科装备在“超大规模集成电路制造装备及成套技术”重大科技专项(以下简称02项目)下取得的重大成果的缩影。

9年来,电科装备共承担“90-65nm大角度离子注入机研发及产业化”、“封装装备关键零部件及核心技术”、“45-22nm低能大角度离子注入机研发及产业化”等02个专项项目。 ——束流离子注入机研发及产业化”、“28-14nm抛光装备及成套工艺及材料产业化”、“300mm超薄晶圆减薄抛光一体机开发及产业化”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)等集成电路关键装备的核心技术。驱动力强; 获得发明专利146项,获得省部级奖励22项; 建成符合SEMI标准的离子注入机批量制造平台,并设立博士后科研工作站; CMP研发平台获批“北京市化工机械平坦化工艺装备工程技术研究中心”; 首台国产离子注入机和200mm CMP设备已进入中芯国际大型生产线,先进封装设备具备集成服务能力,已进入国内领先的先进封装企业…

千辛万苦,表达了国信基石的责任与担当

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了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、国防安全和综合竞争力的战略性产业。

但由于集成电路产业资金密集、技术密集、人才密集的特点,我国集成电路产业在先进制造设备、材料和工艺等方面长期受到西方的各种制约,而高端芯片主要依赖进口。 我国集成电路产品年进口额连续多年超过2000亿美元,超过石油成为第一大进口产品。

为了实现自主创新发展,国家于2008年启动了02专项,重点关注装备、工艺、材料的自主创新。

北京市经济和信息化委员会主任张伯旭表示,高端装备和材料从无到有填补产业链空白,制造工艺和包装一体化从弱到强走向世界参与在国际竞争中,标志着国家科技重大专项构建集成电路制造创新体系的阶段性进展。 性目标达成。 近年来,在我国集成电路产业蓬勃发展中,重大专项发挥了显着的创新引领和技术支撑作用。

在02高端装备研究专项中,电子装备发挥了决定性的作用。

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,由中国电科二院、45所、48所及其11家控股公司整合而成。 ,横跨北京、太原、长沙、上海等六省市、八个园区。

电科装备自成立以来,高举国家电子制造装备队伍旗帜,弘扬能吃苦、敬业、肯坚持的“十年磨一剑”的装备精神。 按照“重点突破、平台支撑、部分成套、一体化服务”的发展思路,坚持创新发展、坚持军民融合、坚持装备报国,攻克了等关键技术。作为集成电路制造关键装备的离子注入机和化学机械抛光设备,解决了一批制约我国军用电子元器件自主可控发展的问题。 “卡脖子”问题支撑了半导体和新兴电子元件产业的快速发展,表达了一个大国的责任和担当。

电科装备依托多年在集成电路核心装备领域和军工科研生产技术方面的技术积累,已形成高端显示、光伏新能源、光伏发电等泛半导体装备的部分成套和综合服务能力。动力电池材料,大大提高了设备​​国产化率。 目前是国内集成电路装备、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的主要供应商。 具备部分成套集成电路和系统集成能力,具备完整的光伏产业链和全线交钥匙能力。

打破垄断,打造离子注入机国产品牌

关键技术突破,获得发明专利101项,国际专利2项,已实现系列化产品,应用于中芯国际90nm、55nm、40nm、28nm工艺生产线……这是中芯国际承担的两款离子注入机的研发电科装备02专项项目下取得的部分成果。

离子注入机是集成电路制造至关重要的核心设备——它主要将粒子注入半导体材料中,控制半导体材料的导电性能,从而形成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,电科装备自承担0​​2专项后,离子注入机研发每年都迈上新台阶。

2014年,12英寸中束流离子注入机以优良成绩通过了国家02专项实施管理办公室组织的验收。 2015年,中芯国际完成55纳米、45纳米、40纳米小批量产品工艺验证,国内首台中束离子注入机率先量产百万片以上晶圆。 2016年推出新型45-22nm低能大束流离子注入机,满足高端工艺。 中光束、低能大光束系列产品批量应用于大规模IC产线。 2017年,离子注入机批量制造条件车间和工艺实验室投入使用。 拥有符合SEMI标准的产业化平台,年生产能力50台。 应用信息管理系统,实现离子注入机批量制造的全过程质量控制和可追溯。

“对于装备制造业来说,更重要的是不能只注重单台设备的发展,而要在一定范围内供应成套设备,形成平台化的生产能力。” 董事长、党委书记刘继东强调,电科装备自主研发的离子注入机打破了美国、日本对高端市场的垄断,打造离子注入机国产品牌。

零的突破:国产200mm CMP进入中芯国际产线验证

11月21日,电科装备自主研发的200mm CMP商用机完成内部测试,并发往中芯国际天津公司进行在线验证。 这是国产200mm CMP设备首次进入大型集成电路生产线,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,用于平坦化工艺和铜互连工艺。

电子技术装备迎难而上,攻坚克难。 在承担“十二五”02专项“28-14nm抛光装备及成套工艺及材料产业化”项目的同时,针对国内市场的迫切需求,自主投资开发200mm CMP商用设备,形成300mm和200mm设备并行互利发展。 支持情况。

自2015年1月起,电科装备CMP设备研发团队经过无数个不眠之夜,终于浇灌了CMP设备产业化之花:突破10多项关键技术,完成50多项技术改进,终于在2017年、2018年8月,成功研制出国内第一台具有完全自主知识产权的200mm CMP商用机,成功打破国外技术封锁和垄断。 经过严格的万件“马拉松”测试,该设备目前可与国际同类设备相媲美。

据悉,未来六个月内,200mm CMP设备将正式接受规模化生产的考验,设备的可靠性和一致性将接受严格的评估。

提供先进封装关键成套设备并批量应用于龙头企业

累计销售封装设备2000余台套,已批量应用于长电科技、通富微电子、苏州晶方等国内知名封测企业。 在高端包装设备领域,电科设备已形成部分成套供货能力。

“十一五”以来,在02专项的支持下,电科装备先后承担了300mm超薄晶圆减薄抛光一体机、封装装备关键零部件及核心技术等技术和产品开发项目。

如今,电科装备研发的倒装键合机、自动晶圆减薄机、全自动精密划片机已达到国内领先、国际先进水平; 并以自主研发的设备建成了集成电路先进封装设备的部分工艺验证线,为不断提高国产集成电路封装设备的稳定性和可靠性提供了良好的平台。

“在设备研制过程中,需要以工艺要求为导向进行设备设计和制造,并不断进行工艺验证。” 刘继东说道。

目前封装设备工艺验证线主要有三大功能:一是对设备和工艺进行验证,在验证上测试减薄、划片、倒装、打线等设备的稳定性、可靠性和工艺适应性。线。 评估和验证; 二是验证设备批量生产,提高设备批量交付能力; 三是强化局部建线能力,为提供整体解决方案积累经验。

责任呼唤责任,使命引领未来。

作为电子制造装备领域的国家队,电科装备将秉承装备报国的重任,打造电子高端装备“大国重装”,铸就民族芯片的基石。 未来,围绕攻克集成电路制造核心装备关键技术,电科装备将坚持技术创新和产业投入双轮驱动,持续发力。 聚焦装备产业支撑的装备及相关产业,着力提高产业化水平,通过内部整合和外联,集聚打造北京集成电路装备创新中心和产业化基地、中国电子科技(山西)电子信息技术创新产业园,资源优势和长沙光伏装备产业园服务国家和地方发展; 同时,培育智能制造电子细分领域、智能装备制造和智能制造系统解决方案的行业标准制定能力,成为国内主流智能制造骨干企业和智能制造系统解决方案提供商之一。

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