| 2022离子注入机新的成长曲线 |
芯片制造关键设备：离子注入机
离子注入机是集成电路制造等领域的关键设备之一。 离子注入机主要由五部分组成：离子源、磁分析器、加速管或减速管、聚焦和扫描系统、工艺腔(靶室和后台处理系统)。离子源：用来产生离子的装置。原理是通过钨灯丝、射频或和微波等技术制备要掺杂的离子对掺杂源进行离子化，再经吸极吸出，由初聚焦系统聚成离子束，射向磁分析器。
磁分析器：利用不同荷质比的离子在磁场下运动轨迹的不同将离子分离，选出所需的掺杂离子，被选离子束通过可变狭缝，进入加速管或减速管。加速管或减速管：从分析器出来的离子束，经过加速或减速打到硅片内部去，离子经过加速或减速电极后，在静电场作用下获得所需能量。
聚焦和扫描系统：离子束离开加速管后进入控制区，先由静电聚焦透镜使其聚焦进入偏转系统，束流被偏转注到靶上。工艺腔：包括真空排气系统、装卸硅片的终端台、硅片传输系统和计算机控制系统。
在半导体晶圆的制造过程中，由于纯净硅的导电性能很差，需要加入少量杂质使其结构和电导率发生改变，从而变成一种有用的半导体，这个过程称为掺杂。 目前掺杂主要的方法有两种，分别为高温热扩散法和离子注入法，其中，离子注入占据着主流地位。 离子注入是指将离子入射到硅片材料中，引起材料表面成分、结构和性能发生变化的掺杂过程，是最主要的掺杂工艺，在集成电路、IGBT、太阳能电池、AMOLED等领域被广泛使用。 离子注入具备各种优点，比如说能够精确控制能量和剂量、掺杂均匀性好、纯度高、低温掺杂、不受注射材料影响等等。目前在0.25um特征尺寸以下和大直径硅片制造中，离子注入已经成为标准工艺。离子注入时，从离子源引出的离子经过磁分析器选择出需要的离子，分析后的离子经加速或减速以改变离子的能量，再经过两维偏转扫描器使离子束均匀的注入到材料表面，用电荷积分仪可精确的测量注入离子的数量，调节注入离子的能量可精确的控制离子的注入深度。 
根据《离子注入机通用规范》（GB/T 15862-2012），离子注入机按能量高低可分为：低能离子注入机、中能离子注入机、高能离子注入机和兆伏离子注入机；按束流大小可分为：小束流离子注入机、中束流离子注入机、强流离子注入机和超强流离子注入机。行业内，通常将强流离子注入机和超强流离子注入机统称为大束流离子注入机。各类离子注入机中低能大束技术难度最高。 可以看出，离子注入机在半导体制造流程起着举足轻重的重要地位。 缺芯潮扩充晶圆需求 离子注入机广阔前景 目前，全球半导体仍处于短缺状态，下游终端厂商备库存也成为常态，晶圆厂产能持续扩张，半导体设备依旧供不应求。据SEMI统计，2022年全球将扩建29座晶圆厂，产能最高可达每月40万片。目前中国大陆和中国台湾将各扩建8座晶圆厂，这个行为对拉动半导体设备需求有显著效果。 另外，近年国内晶圆厂的供应链策略也有发生明显的转变，即将启用批量采购支持战略供应商的模式，加强与国产设备厂商的联动效果，打造正循环生态链形态。 可见，国内设备厂商即将迎来新一轮的机遇，应持续突破。作为集成电路前道四大核心设备，离子注入机设备的研制难度仅次于光刻机，长期被Axceils、海外设备商应用材料垄断。目前，需要20台以上离子注入机才能生产一条月产1万片的12英寸逻辑芯片生产线，因此国产设备的发展空间极大，离子注入机市场前景广阔。 批量采购战略 供应商进入黄金期 万山企业旗下的凯世凭借卓越能力的研发团队和积累深厚的行业经验，取得了客户验证、批量生产、正式订单的依次突破，以产品的领先优势，毋庸置疑成为了首家为12英寸主流芯片制造厂批量供应半导体离子注入机的国产制造商，并率先应用在28nm成熟制程产线，进一步巩固了凯世通在国内离子注入行业领域内的领先优势地位。
据了解，凯世已经成为国内主流客户所认可的采购战略供应商，目前正在不断提高自身实力为国内晶圆厂提供稳定供应，同时凭借在半导体设备积累的技术优势，通过了交付能力、产能达成、服务支持、合作拓展等方面的严格筛选。在2021年，凯世通自主研发的低能大束流离子注入机和高能离子注入机就已相继顺利通过客户验证并完成验收。
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