На прошлой неделе Китайский институт атомной энергии объявил о создании первого в стране высокоэнергетического водородного ионного имплантера под названием POWER-750H. По заявлению разработчиков, его характеристики соответствуют ведущим мировым стандартам.
Ионные имплантеры играют ключевую роль в определённых процессах производства полупроводников: с помощью ускоренных ионов они внедряют точно отмеренные количества материала в кремниевые пластины. Эксперты отмечают, что освоение этой технологии критически важно для стремления Китая обеспечить внутреннее производство высокотехнологичных чипов и снизить зависимость от иностранных поставщиков.
На протяжении многих лет Китай полностью зависел от импортных высокоэнергетических водородных ионных имплантеров, а иностранные технологические ограничения и рыночные монополии сдерживали развитие собственных разработок. Опираясь на многолетний опыт в ядерной физике и технологиях ускорителей, институт применил методы тандемных ускорителей и добился полностью независимой конструкторской разработки. Этот прорыв охватывает все этапы — от фундаментальных принципов до полной системной интеграции, что позволяет Китаю производить тандемные высокоэнергетические водородные ионные имплантеры внутри страны, сообщает South China Morning Post.
Освоение ионной имплантации стало стратегическим приоритетом для Китая, поскольку эта технология считается одним из «четырёх ключевых инструментов» в производстве полупроводников. Однако разработка столь сложного оборудования потребовала преодоления серьёзных технических препятствий. Производство чипов требует исключительной точности и стабильности, а для ионных имплантеров это означает контроль множества параметров на нанометровом и даже атомарном уровне.
В процессе имплантации ионы изменяют электрические свойства определённых участков кремниевой пластины. Пучки с более высокой энергией проникают глубже, формируя внутренние структуры, благодаря которым чипы работают, — транзисторы и диоды. Если ионный пучок нестабилен, характеристики чипа ухудшаются, а оборудование должно надёжно функционировать в течение длительного времени, чтобы соответствовать промышленным требованиям.
В отличие от литографических машин, ионные имплантеры используются не для каждого чипа, но они незаменимы для определённых применений — например, энергоэффективных полупроводников и высококачественных датчиков изображения, где точность напрямую влияет на производительность и выход продукции.
За последнее десятилетие Китай укрепил свою полупроводниковую отрасль и выстроил более независимую цепочку поставок. Инструменты травления компании Advanced Micro-Fabrication Equipment используются в производстве 5-нанометровых чипов, Shanghai Micro Electronics Equipment поставляет литографические системы для корпусирования чипов дата-центров. Такие компании, как HiSilicon, создают мобильные «системы на кристалле» мирового уровня, а отечественные фирмы постепенно наращивают долю на рынке программного обеспечения для автоматизации электронного проектирования.