砥砺前行, 开启国产离子注入机新篇章 曾晓斌 北京中科信 2018 年 03 月 16 日
目 录 一 新形势下离子注入机发展需求二 国产离子注入机发展现状三 新一代中束流离子注入机四 发展规划 1
集成电路产业作为国民经济和社会发展的战略性 基础性 先导性产 业, 关乎国家核心竞争力和国家安全 集成电路装备作为构筑集成电路产业的基石, 是核心竞争力的重要组 成部分 中国集成电路产业进入新时代 习近平中国特色社会主义新时代, 市场环境达到空前的热度, 国家支持达到空前的高度 2
一 新形势下离子注入机发展需求 国家战略需求加快制造强国建设 推动集成电路 第五代移动通信 飞机发动机 新能源汽车 新材料等产业发展, 实施重大短板装备专项工程, 发展工业互联网平台, 创建 中国制造 2025 示范区 2018 年政府工作报告 3
一 新形势下离子注入机发展需求 国家战略需求 极大规模集成电路制造装备及成套工艺 攻克 14 纳米刻蚀设备 薄膜设备 掺杂设备等高端制造装备及零部件, 突破 28 纳米浸没式光刻机及核心部件, 研制 300 毫米硅片等关键材料, 研发 14 纳米逻辑与存储芯片成套工艺及相应系统封测技术, 开展 7/5 纳米关键技术研究, 形成 28-14 纳米装备 材料 工艺 封测等较完整的产业链, 整体创新能力进入世界先进行列 十三五科技规划 4
一 新形势下离子注入机发展需求 国家战略需求 2015 年 2020 年 2025 年 2030 年 重大装备及材料 制造装备 光刻机 制造材料 封装设备及材料 高密度封装高端设备及配套材料 TSV 制造部分关键设备及材料, 设备国产化率 30% 90-32nm 工艺设备, 国产设备占同类工艺设备的 50% 20-14nm 工艺设备, 国产设备占 30% 18 英寸工艺设备 90nm 光刻机浸没式光刻机 EUV 光刻机 65-32nm 工艺材料 国产材料占同类产品 50% 封装关键设备及材料国产化率 50% 22-14nm 及以下工艺材料, 国产材料 50% 封测设备及材料国产化 原材料国产化 中国制造 2025 5
一 新形势下离子注入机发展需求 先进制程工艺需求 FinFET 3D Nand Flash 器件由平面结构转变为复杂的三维立体结构 注 : 以上图片来源于 electroiq.com 6
一 新形势下离子注入机发展需求 先进制程工艺需求 稳 FinFET Implant 注 : 以上图片来源于 electroiq.com 7
一 新形势下离子注入机发展需求 先进制程工艺需求 准 3D Memory Implant 注 : 以上图片来源于 electroiq.com 8
一 新形势下离子注入机发展需求 先进制程对离子注入机要求 注入能力更精确, 以适应 FinFET 及 3D Nand Flash 需求精确控制束斑形状及注入剂量具备高温注入能力以降低注入导致晶格缺陷优异的 Particle 控制能力 剂量控制精度 :±0.5% 注入角度控制精度 :±0.05 剂量控制重复性 1σ<0.5% 高温 500-600 <5 adders( 0.045μm) Dose Rate 控制 高温注入 注 : 以上图片来源于 electroiq.com 9
二 国产离子注入机发展现状 2003 年, 以中国电科 48 所离子注入机整体业务为基础成立北京中科信电子装备有限 公司, 成为国内集成电路领域唯一一家集离子注入机研发 制造 服务于一体的高科技 企业 目前是中电科电子装备集团有限公司的全资子公司 中电科电子装备集团有限公司 ( 简称 电科装备 ) 成立于 2013 年, 由中国电科 2 所 45 所和 48 所及其 11 家控股公司整合而成, 分布在 六省市八园区 是国内主要的集成电路制造装备 平板显示装备 光伏装备 动力锂电池材料装备供应商, 具备电子制造装备局部成套和集成服务能力, 具备完整的光伏产业链和整线交钥匙能力 10
一 新形势下离子注入机发展需求 地域横跨 6 省市, 分布在 8 个产业园, 占地 1500 亩 2017 年, 在职员工 6200 余人, 专业技术人员 2400 人, 千人计划 1 人, 总资产 99.3 亿元, 资产负债率 49.5% 地域分布 11
二 国产离子注入机发展现状 离子注入装备主要产品 中束流离子注入机 CI P900HP 十一五 02 专项成果制程工艺 :90~28nm 能量范围 :2keV-900keV 机械传输效率 :500 片 /h 均匀性 :1σ 0.5% 大束流离子注入机 CI C60 十二五 02 专项成果制程工艺 :45 ~ 22nm 能量范围 :200eV-60keV 机械传输效率 :500 片 /h 均匀性 : 1σ 0.5% 特种离子注入机定制开发注入元素 : Au\AL\ Cu\Ag 等能量范围 : 5keV-750keV 注入模式 : 常温 / 低温 / 高温注入均匀性 : 1σ 0.5% 成熟技术产业化推广中成熟技术 12
二 国产离子注入机发展现状 国内最大集成电路生产线实际量产验证 2014 年正式产线量产, 累计量产近 300 万片 持续改进与提升设备性能 13
二 国产离子注入机发展现状 专业的团队 团队人数 :140 人 研发 :80 人 ; 制造 :30 人 ; 客服 :30 人 ; 学历情况 : 本科及以上学历 110 人 ; 硕士 40 人 ; 博士 15 人 14
二 国产离子注入机发展现状 完备的研发 制造与工艺测试平台 15
三 新一代中束流离子注入机 CI P900HP 中束流离子注入机 二代注入机 16
三 新一代中束流离子注入机 CI P900HP 主要改进 二代注入机 部件四极透镜平行透镜射频 PFG 2-D beam profile 目的改善注入精度改善束流角度控制能力改善金属污染水平提升注入均匀性 途径 Beamline 功能部件添加, 精确控制束斑外形 Magnet pole 曲面设计等, 修正并控制束流水平及垂直角度 无灯丝设计, 显著降低金属污染水平 阵列式 faraday 设计, 束斑尺寸 2-D 检测, 实现束斑外形闭环控制 17
四 发展规划 聚焦客户需求, 持续提升设备工艺能力 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 90nm 55nm 40&28nm 14nm 7nm 高温注入 阵列 faraday 垂直角度测量四极透镜 升级平行透镜 升级剂量控制算法 推进产学研合作, 加快设备各项功能开发及完善, 满足不同类型工艺需求 18
四 发展规划 推进离子注入机产业化 系列化持续致力于集成电路全系列离子注入机的研发 制造与服务, 十三五末整体达到 14nm 产业化水平, 进一步满足不同工艺的需求 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 中束流 LC22-200 LC22-300 LC22-300E CI P900 CI P900HP 大束流 LC13-300 CI C40 CI C60 高能机 CI E3000 19
四 发展规划 大力推进离子注入机零部件国产化 整机系统国产化率 15% 14% 71% 全国产部分国产全进口 整机 88 个子系统, 国外零部件采购涵盖 27 个子系统, 未国产化部件主要包括高压电源 高精度扫描电源 冷泵 分子泵 真空机械手 EFEM 等 针对未国产化部件, 加强与国内零部件供应 商 及科研院所合作, 力争 2020 年整机零部件 国产化比率提升至 90% 整机零部件国产化比率近 70% 目标 :2020 年整机零部件国产化率 90% 20
四 发展规划 苔 ( 青峰励志诗 ) 白日不到处, 青春恰自开 苔花如米小, 也学牡丹开 把集成电路产业比作一艘航母, 装备有如一颗螺丝钉, 不被关注, 但我们会努力实现价值, 如苔花学牡丹盛 开, 也渴望得到更多阳光雨露 21