中科信：搶占IC裝備業(yè)制高點

　　為解決真空腔體在設(shè)計加工中零部件繁雜、精度要求高、性能要求無法達到又難以檢測出問題所在這一難題，攻關(guān)團隊找到了一家全球真空閥門的領(lǐng)先制造者，一起聯(lián)手根據(jù)具體的性能參數(shù)和技術(shù)指標要求，逐步分解細化，將構(gòu)想變?yōu)椴輬D，將草圖轉(zhuǎn)為3D圖，將3D圖變成工程圖，最終完成了系統(tǒng)的設(shè)計定型。模擬分析計算表明，新的設(shè)計化繁為簡、化零為整，加強了零部件的整體性，減少了加工、裝配與使用中“意外”發(fā)生的可能性，縮短了加工制作周期，節(jié)省了制造成本。更重要的是，它完全滿足了離子注入機的高性能要求。

　　為滿足300mm晶片尺寸在無損傳送的同時實現(xiàn)傳輸效率的提升，技術(shù)團隊打破常規(guī)思維的束縛，摒棄原有單個機械手獨立作業(yè)的模式，借鑒大生產(chǎn)線流水與專業(yè)化分工并協(xié)同作業(yè)的思路，采用全新的雙機械手協(xié)同、多工位流水式循環(huán)作業(yè)模式，簡化并固定單個機械手動作，實現(xiàn)機械手間的明確分工與有序作業(yè)。同時，為縮減靶室及片庫腔體的結(jié)構(gòu)空間，攻關(guān)小組設(shè)計了全新的單定位系統(tǒng)，并將其從主控制器中分離，從而提高晶片傳送系統(tǒng)傳輸效率近一倍。

　　為提高90nm-65nm大角度離子注入機項目的可靠性，項目研發(fā)的軟件設(shè)計師們結(jié)合用戶反饋意見與多年的售后記錄，選擇了有限層次狀態(tài)機的設(shè)計模式，面向過程、面向?qū)ο?、面向組件進行分層模型設(shè)計，將整個軟件系統(tǒng)劃分為若干個相互獨立的層次進行描述，層與層之間通過事先約定的接口相互通信。聯(lián)合程序設(shè)計師、用戶、系統(tǒng)工程師三方力量，在各層次的子狀態(tài)機中窮舉了設(shè)備運行中可能發(fā)生的各種狀態(tài)。根據(jù)設(shè)備運行方式，實現(xiàn)問題、診斷與解決方案的有效集合與鏈接，保證在發(fā)生故障時用戶可以快速定位、自行診斷并盡快恢復(fù)，提高了系統(tǒng)的適用性和維護性?？墒褂脩襞c非程序工程師們跨越專業(yè)界限，直接參與程序的設(shè)計與優(yōu)化，在大大減輕售后服務(wù)人員工作負擔(dān)的同時，又提高了設(shè)備的運行與維護效率，保證了設(shè)備的高可靠性。

　　2008 年技術(shù)團隊完成了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和各分系統(tǒng)的詳細設(shè)計，同時針對高精度、寬量程束流和劑量均勻性測量技術(shù)、周期實時可調(diào)波形發(fā)生技術(shù)、精密運動控制技術(shù)等進行了技術(shù)創(chuàng)新。在先后攻克了90nm-65nm大角度離子注入機離子光學(xué)設(shè)計技術(shù)、重離子長壽命離子源技術(shù)等多項關(guān)鍵技術(shù)后，目前技術(shù)團隊又順利完成了零部件裝配、分系統(tǒng)集成、整機系統(tǒng)集成工作，進入到整機聯(lián)調(diào)、性能測試階段。聯(lián)調(diào)完成后，項目組將迅速開展適應(yīng)90nm-65nm大角度中束流離子注入技術(shù)、工藝一致性、穩(wěn)定性的測試與驗證，為年底設(shè)備成功上線奠定堅實的基礎(chǔ)。

　　任重道遠

　　中科信率先啟動的90nm-65nm大角度離子注入機項目無疑為“十一五”規(guī)劃開了好頭。雖然中科信已開展了12英寸90nm大角度離子注入機的研制工作，整機研發(fā)初具規(guī)模，但根據(jù)90nm-65nm離子注入的工藝需求，還沒有形成產(chǎn)品系列化。

　　面對國外技術(shù)的飛速發(fā)展和新工藝標準的不斷推出，國產(chǎn)裝備始終難以進行工藝整合，面臨著受國外核心技術(shù)限制的困境。為了保障“十一五”規(guī)劃的順利實施，使國產(chǎn)設(shè)備真正形成強大的市場競爭力，中科信人未雨綢繆，提前進行了謀劃，開始布局滿足65nm-45nm技術(shù)需求的低能量大束流離子注入機項目的研發(fā)。他們著眼全系列離子注入機的裝備配套，重點開展65nm-45nm低能量大束流離子注入機裝備的研發(fā)，攻克65nm-45nm超淺結(jié)制程技術(shù)，與大角度離子注入機形成工藝配套，實現(xiàn)離子注入成套工藝的集成，為我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全系列離子注入機的產(chǎn)業(yè)化打下堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　他們多方建議國家盡快啟動《65nm大束流離子注入機研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化》與《65nm閃光快速退火爐研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化》項目，完善離子注入與快速退火產(chǎn)品的系列化，使這兩種不同類型的離子注入機形成工藝互補，實現(xiàn)我國自主創(chuàng)新的離子注入機產(chǎn)品的系列化和離子注入工藝的成套化，以滿足12英寸65nm集成電路生產(chǎn)線集成交鑰匙工程的要求。

　　對于未來，中科信充滿信心：2012年，建立起適應(yīng)90nm-65nm大角度離子注入機技術(shù)及摻雜工藝的國際化離子注入機工藝研發(fā)平臺，完成90nm- 65nm大角度離子注入機整機研制，實現(xiàn)生產(chǎn)線工藝驗證與考核，形成自主知識產(chǎn)權(quán)體系，滿足90nm-65nm大角度離子注入機整機制造工藝的需求。研究國產(chǎn)化方案和零部件供應(yīng)鏈配套等，建設(shè) 90nm-65nm大角度離子注入機整機制造的產(chǎn)業(yè)化平臺，實現(xiàn)離子注入機裝備的產(chǎn)業(yè)化。到2013年，形成20 臺大角度離子注入機的生產(chǎn)能力，造就一支掌握高端離子注入機關(guān)鍵技術(shù)的專業(yè)人才隊伍，大幅提升我國裝備制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力，使我國集成電路制造裝備業(yè)實現(xiàn)重大的技術(shù)跨越，在核心技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破，整體技術(shù)領(lǐng)先國際先進水平。