低能量离子减薄仪

记者27日从中国科学技术大学了解到，由该校物理学院单旭副教授为主任设计师，地球和空间科学学院以及物理学院组成的空间等离子体科学探测载荷研制团队，联合航天五院513所等单位，近期成功研制北斗三号卫星低能离子探测载荷（LEIS）。据了解，空间低能离子是空间等离子体探测的基本要素，卫星载荷的原位探测数据不仅可以用来研究太阳活动及太阳风对行星际空间和行星磁场的作用、磁层结构及其动力学、磁场重联和环电流现象等空间物理，而且还能对空间天气极端事件予以预警，为卫星或飞船的安全运行提供保障。因此，绝大部分的探测卫星都会携带空间等离子体探测载荷。与国际先进的低能粒子载荷相比，我国的同类载荷相对落后，获得第一手的基准数据较少，相关科学和应用研究受限。2012年，中国科大空间低能粒子有效载荷研制团队组建。2014年，团队完成了空间低能离子谱仪原理样机和性能定标。2016年3月，团队承担实践十八号卫星载荷研制任务，得益于前期的技术攻关，在一年时间内完成了原理样机、鉴定件和飞行件航天产品研制，并于2017年2月交付装星，7月卫星发射。专家对此评价：“与同类仪器参数相比，该谱仪比其他离子谱仪具有更高的性能。”2018年，团队承担北斗三号卫星等离子体探测包的低能离子载荷研制任务，在实践十八号卫星载荷的基础上，进一步拓展了离子能量探测范围，提高了能量和角度分辨率，减小了载荷功耗、尺寸和重量。载荷飞行件产品于2019年11月交付；2020年6月卫星发射成功；2020年8月27日首次开机测试正常；2021年9月23日正式开始科学数据测量，与美国航空航天局的范艾伦探测器（Van Allan）探测结果一致，数据质量达到国际先进水平。相关研究结果近期在线发表于《中国科学︰技术科学》上。

由中国科学技术大学物理学院副教授单旭为主任设计师，地球和空间科学学院、物理学院组成的空间等离子体科学探测载荷研制团队，联合航天科技集团五院513所等单位，近期成功研制北斗三号卫星低能离子探测载荷。载荷研制成果论文被《开放天文学》期刊接受发表，首次在轨观测结果在线发表于《中国科学-技术科学》期刊。 北斗三号卫星低能离子能谱仪载荷在轨运行示意图 课题组供图空间低能离子是空间等离子体探测的基本要素，卫星载荷的原位探测数据不仅可以用来研究太阳活动及其太阳风对行星际空间和行星磁场的作用、磁层结构及其动力学、磁场重联和环电流现象等空间物理，而且还能对空间天气极端事件予以预警，为卫星或飞船的安全运行提供保障。因此，绝大部分的探测卫星都会携带空间等离子体探测载荷。与国际先进的低能粒子载荷相比，我国的同类载荷相对落后，获得第一手的基准数据较少，相关科学和应用研究受限。在中国科学院院士王水、窦贤康等人的倡议下，2012年中国科大地球和空间科学学院汪毓明团队、物理学院陈向军团队和安琪/刘树彬团队联合组建了中国科大空间低能粒子有效载荷研制团队，由单旭任载荷主任设计师，带领团队进行关键技术攻关。2014年团队完成了空间低能离子谱仪原理样机和性能定标，2015年2月顺利通过专家组评审。2016年3月团队承担实践十八号卫星载荷研制任务，得益于前期的技术攻关，在一年时间内完成了原理样机、鉴定件和飞行件航天产品研制，并于2017年2月交付装星，7月卫星发射。载荷研制成果论文于2019年发表在《中国科学-技术科学》期刊。审稿专家表示：“看到中国大学研制出紧凑、功能强大的空间离子谱仪，非常令人鼓舞。与同类仪器参数相比，该谱仪比其它离子谱仪具有更高的性能”。2018年团队承担北斗三号卫星等离子体探测包的低能离子载荷研制任务，在上款载荷的基础上，进一步拓展了离子能量探测范围；提高了能量和角度分辨率；减小了载荷功耗、尺寸和重量。载荷飞行件产品于2019年11月交付，2020年6月卫星发射成功。2020年8月27日首次开机测试正常，2021年9月23日正式开始科学数据测量。其中，首次在轨测量得出的离子微分通量定量数据，与美国国家航空航天局的Van Allan探测结果一致，数据质量达到国际先进水平。相关研究结果近期在线发表在《中国科学-技术科学》期刊上，审稿专家认为：“结果非常具有吸引力，获取的科学数据对研究磁层离子动力学和监测空间环境很重要”。北斗三号卫星低能离子载荷的成功研制，标志着中国科大空间低能粒子载荷研制团队和平台建设日趋成熟，已经具备承担相关国家空间探测计划任务的能力。中国科大单旭为上述论文的第一作者和通讯作者，缪彬副研究员为首次在轨观测成果论文的共同第一作者，汪毓明教授为项目负责人、论文的共同通讯作者。相关论文信息：https://doi.org/10.1007/s11431-022-2143-6https://doi.org/10.1007/s11431-018-9288-8

在全球产能紧缺以及半导体国产化的浪潮下，国产半导体正面临前所未有的发展机遇，尤其是国产半导体设备中的离子注入机，近期好消息不断。8月27日，万业企业披露财报，根据财报显示，在过去半年，万业企业的营收为6.09亿元，同比增长28.25%，其中集成电路设备收入同比增长223%，研发费用同比增长575.23%，这一串数据的背后既是万业企业不断创造辉煌的展现，也是国产离子注入机快速增长的证明。国产离子注入机的春天离子注入机作为半导体制造的关键设备之一，在整个晶圆加工中占比约5%，但这一设备长期被国外所统治，美国的应用材料（Applied Materials）和亚舍利（Axcelis）合计占据全球85%-90%的市场。长期以来，国内企业的市场份额一度近乎为0，凯世通是国内为数不多切入这个领域的企业。2018年万业企业收购凯世通，一年之后，凯世通的集成电路（IC）离子注入机，就陆续在主流存储器芯片厂和国内12英寸晶圆厂进行产线验证，产品在束流强度指标上表现优异，实力可见一斑。而如今，在凯世通的努力下，国产离子注入机迎来了一个朝气蓬勃的春天。根据万业企业的财报显示，凯世通的离子注入机已经拿下多个订单。尤其是凯世通自主研发的第一台国产低能大束流离子注入机，已于今年5月份在国内一家12寸主流集成电路制造厂完成设备验证，并已确认销售收入。这也是首台完成国内主流客户验证并确认收入的国产低能大束流设备，是一次攻克卡脖子设备的初战告捷。△凯世通低能大束流离子注入机凯世通的离子注入机获得国内最高等级晶圆厂的验证，这不仅是凯世通从0到1的突破，也是国产离子注入机领域从0到1的突破。万里长征最难的是第一步，随着凯世通第一笔国产低能大束流设备订单销售的确认，凯世通后续的订单也会越来越多。国产替代订单前景广阔当前的趋势之下，国产半导体对于国产离子注入机的需求也是十分紧迫的。根据产业人士透露，2016年时，国产离子注入机产量仅4台，而需求已高达157台，供需差为153台。尽管过去几年需求增速低于国产产能速度，但离子注入的本土供需仍存在较大差距，进口替代迫在眉睫。如果以现在国内新增产能52万片计算，预计新增晶圆产能需采购的离子注入机需要520-780台，市场潜力巨大，这也给了万业企业更多的机会与更高的要求。除了今年5月通过验证了的1台低能大束流离子注入机，凯世通去年12月公告的另外3台设备进展顺利，重金属离子注入机和超低温大束流离子注入机已完成客户交付，高能离子注入机设备按客户交付计划进行组装。值得一提的是，报告期内凯世通又新增2台订单，与国内另一家12英寸芯片制造厂签署了1台低能大束流超低温离子注入机和1台高能离子注入机订单。可以看到，广阔的市场需求给了万业企业更大的成长空间，未来万业企业的订单也将越来越多，而万业企业在获得订单的同时，也没有忘记作为一个半导体企业的使命，那就是不断的攻克更尖端的技术。加强人才技术研发投入从万业企业的财报不难发现，从2018年到2020年三年间，其费用的年均复合增长率为238%，并且2020年研发费用超过了销售费用，这充分体现了万业企业在半导体设备国产化方面的决心。根据本次财报的披露，上半年用于设备的研发费用同比增长575.23%，这再次说明万业企业对于技术的执着追求。凯世通的创始团队主要是来自全球知名的离子注入机公司，深耕离子注入机领域30多年，曾开发过多款畅销的离子注入机。所以在进行国产IC离子注入机研发过程中，凯世通在每款产品开发之初，就做了详尽的市场与知识产权调查，避免陷入专利纠纷，同时也积极的布局关键专利，为自己筑起一道雄厚的技术壁垒。此外，人才是半导体企业的立身之本，对人才的尊重才能让企业更快速发展。为了完善人才激励机制，调动公司管理层和核心技术/业务人员的积极性，同时提高公司的市场竞争力。万业企业在今年6月推出了第一期员工持股计划。此举有效的调动员工积极性和创造性，增强员工凝聚力和提升公司集成电路业务的技术与市场能力。两大引擎驱动板块成长从万业企业的股权架构可以看出，当前万业企业的前三大股东分别是浦东科投，三林万业和大基金，三者分别持股为28.44%、12.9%、7.07%。值得注意的是，浦东科技投是一家专注于高科技产业领域并购投资的专业机构，曾投资过数家知名集成电路设计公司，2014年参与收购澜起科技，并曾与紫光集团竞购锐迪科。有大基金与浦东科投的坐镇，也意味着万业企业与向下游形成产业协同时也更为顺利。在经营方面，万业企业不仅收购了凯世通，还在2020年牵头境内外投资人收购Compart Systems。后者是全球领先的气体输送系统领域供应商之一，也是全球少数可完成该领域零组件精密加工全部环节的公司。△Compart Systems精密零部件生产线今年上半年，Compart Systems首度布局国内市场，相关产业正式打入国内集成电路设备公司的供应链。另一方面，万业牵头签约浙江海宁新建Compart研发和制造中心，该项目总投资30亿元，是海宁市2021年重点引进的半导体领域产业项目。自此，万业企业集成电路板块正式形成双引擎驱动发展模式。一是以凯世通的离子束技术为核心，集科研、制造于一体的高科技项目，二是以Compart的集成电路设备气体传输系统为核心的零部件供应。两者目前都属于国产替代，成长空间巨大。总结一家半导体企业的成长靠的是什么？靠的是资金，靠的是技术，但更靠的是恒心。敢于挑战国际寡头的恒心，以及对研发持之以恒的投入，正是这种信念驱使着万业企业不断前行，也驱使着国产半导体产业不断前行。回顾万业企业的转型，从2015年至今仅有6年，6年很快，但万业企业走得更快，不仅打破了国外对于IC离子注入机的垄断，还用专利筑起了自己的技术壁垒。此次中期财报，只是万业企业对过去半年的一次小结，在半导体国产化与产能紧缺的双重因素之下，以及万业企业对技术的投入，对人才的尊重，相信未来万业企业也定会踩着东风加速前进。