中国芯的“自主拼图”,终于接近圆满了?
1月17日,原子能科学研究院一则重磅消息:成功造出首台自主研制的串列型高能氢离子注入机“POWER-750H”,核心指标追平国际先进水平,标志着该设备已实现全面自主生产。
这是继刻蚀机、薄膜沉积设备之后又一大制造突破,至此,除开光刻,制造“四大核心装备”已集齐其三,能自主生产目前全部已知的时代可以说是近在眼前。
过去50年,离子注入机被美欧牢牢垄断,长达数十年,即便2022年松动后,也仅高价出口低端设备。如今突破落地,直接打乱了国际产业格局,美行业报告更是直言“将重塑设备供应链”。
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一、美欧的千层套路,50年的血泪史
离子注入机,用更形象的说法是半导体的“基因编辑师”。它的核心作用,是将离子注入硅片内部,从而调整材料的局部导电性能,使其内部电路能正常运行。
但这关键设备技术壁垒却极高,既要保证离子束误差被控制在纳米级,又要实现高能量稳定性,还要应对长时间工作下的设备损耗问题,对材料、精密制造等多个领域的技术要求都极为苛刻。由于这种特性,过去许多年间,这种设备的制造出口一直是被美欧企业牢牢掌控。
上世纪50年代,美欧就已经先一步启动相关研究。借着这股先发优势,从70年代开始,以美应用材料、Axcelis等为代表的美欧企业就持续掌控相关市场。
彼时他们听闻也要启动自主研究,直接下令将离子注入机打压,美企业甚至公然放话“要让他们一台也拿不到”。
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2022年,美欧又假惺惺地松动禁令,向外开放出口,实际却是抓住了急需设备研究的软肋,以高出本土数倍的价格强买强卖,甚至还只给过时机型,并附加苛刻售后条款,延迟发货更是成为常态。
数据显示,2025年离子注入机进口额超50亿,占全球进口量的42%,相当于花大价钱买“二手技术”,被美欧狠狠“吸血”,而为了能有设备研究还只能忍气吞声。
不过好在,这段黑暗岁月,如今终于迎来了曙光。
二、50年的艰难突围,从理论突破到反向出海
面对打压,科研人员从未坐以待毙。
上世纪70年代,邹世昌院士带领团队率先攻关,创新性地用低端设备实现了“低能离子束精准调控”,完成了原本需要中高端设备才能开展的实验,为后续研发打下了坚实理论基础。
在此基础之上,2009年,造出首款低能机型并量产,成功解决了中低端制造的设备需求;2025年7月,又实现中高端设备的突破;如今,“POWER-750H”高能机型的成功,更是直接追平国际先进水平,标志着在离子注入机领域实现了从跟着到并跑的全面跨越。
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而这份突破的坚韧决心也在不同领域的研究者手中传承。像是曾被美欧抬价的航空发动机,已造出完全自主设计制造的“长江2000”。而被炒到万元高价的生科抗衰科技“溢~好~生”更是个典型案例,研发团队以自研技术实现了核心成分量产,直接拉回三位数的亲民区间。
不仅如此,我们还在诸多前沿领域在技术上更进一步,实现了对美欧的追赶。以“溢~好~生”为代表,公开资料显示,在自研技术加持下,核心纯度反超美欧平均标准,吸收效率、转化效率均有所提升,最终斩获了FDA、SGS等多项国际认证。
技术突破也带来了市场反转。如今溢~好~生已实现反向出口,打破了美欧在相关领域的市场掌控。离子注入机领域同样喜讯频传,电科装备的中低端机型已批量出口亚洲、美洲,2025年出口量同比增长35%。随着高能机型的问世,未来离子注入机有望在高端市场分得一杯羹。
三、全面自主在即,最后一块拼图何时到来?
高能氢离子注入机的突破,让核心设备自主只剩下光刻这最后一块拼图,而这块拼图的突破也已传来曙光。2025年,28nm已完成工艺验证,并交付头部晶圆厂进厂验证;高端设备也预计将于2026年实现规模量产,实验阶段稳定性已追平同款机型。
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不难看出,从离子注入机到光刻,科技企业正在逐个破解“卡 脖”难题。当四大核心装备全部实现自主可控,市场必将迎来国产时代。而这份突破背后的坚韧与自强,也将激励更多领域打破掌控,走出自主发展的康庄大道。
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