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中国掌握未来芯片的核心装备国产离子束设备打破美国德国垄断_离子束_薄膜

落叶飘零 2025-01-11 17:39:49 0

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离子整装备曾经是西方国家封锁的产品,1977年,为了制造精密的航天电子元件,钱学森发起在航天二院第23研究所设立离子束技能、工艺及成套设备系统工程部,由刘金声卖力开拓中国的离子整装备。
刘金声曾被钱学深指定为航天离子束推进器的研发小组的卖力人,奠定了中国离子源理论发展体系,刘金声将技能移植到离子整装备上,于1980年推出海内首套商用离子束刻蚀机和离子束溅射镀膜机,成功冲破了西方国家在该技能领域对中国的技能封锁,中国的离子束刻蚀设备还远销美国麻省理工大学。

之后,由于一些分外须要和哀求,该部门一贯低调做事于海内航空航天、兵器等军工领域,为国家重大任务供应技能与配套设备,包括卫星多轨扫描高分辨率红外探测器、军用红外成像系统、精密惯性制导陀螺生产线、光纤陀螺和卫星晶振系统专用离子束系统等。
该部门还向中科院、航天科工、中电科、清华大学、上海交大等海内一大批院校供应设备,用于物理、化学、光学、电子、生物、磁学、超导、红外等根本科学领域最前沿的研究。

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随着民用市场对离子整装备的需求日益增加,刘金声创立了北京埃德万斯,生产民用领域的离子整装备。

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(图片来自网络侵删)

柔性基底镀膜是柔性可穿着设备制造的关键技能,离子束溅射镀膜机则是柔性基底镀膜的核心装备,而这一设备制造和工艺技能长期被德国、美国等国家垄断,埃德万斯冲破了国外垄断,为中国新一代电子产品制造供应技能保障。

目前,博世、德州仪器、意法半导体等巨子已侧重非硅材料的MEMS微机电系统传感器芯片开拓与运用,硅集成电路利用的化学刻蚀机无法刻蚀非硅材料,而离子束刻蚀机可以对绝大多数原材料刻蚀,如金属材料、合金、金属氧化物、碳化物、聚合物、半导体材料、陶瓷、导体和绝缘体等原材料,可用于眇小图形的刻蚀。

离子束刻蚀是把惰性气体充入离子源放电室,并使其电离形成等离子体,然后由栅极将离子呈束状引出并加速,射向固体表面,撞击固体表面原子,使材料原子发生溅射,达到刻蚀目的,刻蚀过程中可改变离子束入射角来掌握图形轮廓。

如今,埃德万斯的离子刻蚀机加工能力位居天下前列,价格却不到国外产品的一半。

目前,埃德万斯已经开拓出第四代离子束刻蚀系统、CAIBE系统、双离子束薄膜制造系统、三离子束合成薄膜系统和国际创始的微机掌握快速变深度刻蚀系统等。

除了生产离子束加工设备外,埃德万斯还研发出各种制造工艺,包括溅射合金薄膜压力传感器、薄膜电阻、薄膜电感、超导薄膜、氮化铝薄膜等。

溅射合金薄膜压力传感器可用于航空航天、高压共轨技能、工业自动化掌握、石油天然气输运等;薄膜电阻和薄膜电感可用于微型化、集成化的电子产品;超导薄膜可用于量子通信;氮化铝薄膜可用于压电和介电元器件、高频宽带通信等,是下一代无线通信技能的关键根本材料,但制备氮化铝薄膜存在技能壁垒。
埃德万斯利用双离子束,一束将铝原子轰击出来,一束赞助铝原子沉积为薄膜,精确掌握氮化铝薄膜的晶体构造天生,成功制备出氮化铝薄膜。

在光学器件方面,埃德万斯为长春光机所研制出中国第一个大尺寸二元光学器件,并为其供应了设备以及工艺软件。

结语

芯片是智能设备和高端装备不可或缺的关键零部件,而离子束加工技能是未来芯片制造的核心技能,中国企业节制离子束加工技能,能够为海内干系行业供应技能支撑和有力保障。

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