相比于傳統摻雜工藝,離子注入具有精度高(可達原子級精度)、無橫向擴散、對溝道影響小、工藝控制能力好等優勢,已成為半導體主流摻雜技術。
離子注入機高壓電源是為離子注入設備提供穩定高壓電場,以加速、聚焦或控制離子束運動的核心裝置。在半導體離子注入工藝中,帶電離子需在高壓電場驅動下獲得能量并精確注入晶圓表層,電源輸出的電壓穩定性與紋波水平直接決定著摻雜深度和劑量的均勻性。
離子注入機是半導體、IC制造中的關鍵摻雜設備,其性能直接決定了集成電路及半導體器件的性能、功耗和良率。離子注入機市場集中度高,美國先進材料AMAT、美國亞舍立、日本日新等企業占據主要份額,我國大量市場需求仍依賴進口,根據海關總署數據顯示,2024年我國離子注入機全年進口額達18.1億美元,進口同比增速達35.9%。
離子注入機核心零部件包括離子源、離子加速器、高壓電源、磁分析器、能量分析器、掃描系統、真空系統等。根據新思界產業研究中心發布的《2026年中國離子注入機高壓電源市場專項調研及企業“十五五規劃”建議報告》顯示,高壓電源是離子注入機核心零部件之一,技術壁壘高,目前仍由歐美日企業主導,包括美國Advanced Energy(AE)、英國XP Power、美國Spellman、日本Matsusada Precision等國際企業。
高壓電源的國產化突破是推動離子注入機國產替代的前提之一,近年來,在蘇州博思得電氣有限公司、中國原子能科學研究院、北京中科信半導體股份有限公司、上海凱世通半導體股份有限公司等企業布局下,我國離子注入機高壓電源國產化取得了重要突破。
蘇州博思得自主研發的離子注入機高壓電源于2025年正式銷售,為國產離子注入機提供了強大動力支持;中國原子能科學研究院自主研制的串列型高能氫離子注入機(POWER-750H)于2026年初完成調試,高壓電源、磁分析器、能量分析器等關鍵部件實現了完全自主設計與制造。
新思界行業分析人士表示,離子注入機高壓電源技術壁壘體現在超穩電壓輸出、微秒級快速響應、長期可靠運行等方面。作為離子注入機核心零部件之一,高壓電源國產化進程意義重大,直接關系到半導體產業鏈自主可控水平,以蘇州博思得等為代表的國內企業在離子注入機高壓電源上已取得重要突破,國產替代進程正持續推進。
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