9月9日-11日，2026 IICIE国际集成电路创新博览会在深圳国际会展中心（宝安）召开。作为重磅活动之一，AI算力时代硅光产业峰会于9月10日举办，分为“硅光芯片设计及制造”与“AI算力时代CPO与光电异构集成”两大专场，汇聚国内外顶尖企业、机构与学术力量，从器件架构、制造代工、工艺设备到封装集成、产业生态，全方位勾勒硅光产业从技术突破到规模化落地的完整图景。

以下是华海清科工艺总监李晓其的演讲内容回顾：

我今天报告的主题是 “离子注入应用与中束流注入机解决方案”，主要是三个方面的内容，一是离子注入市场情况，二是离子注入工艺应用，三是华海清科对离子注入机的解决方案。

2025 年全球半导体市场规模超过 8000 亿美金，由于 AI 的爆发，2026 年的市场规模约 1.5 万亿美金。离子注入在半导体制备领域占比仅 3%‑5%，但也是不可或缺的环节。2025 年全球离子注入市场规模 30.1 亿美金，预计 2030 年达到 48 亿美金，年均复合增长率 10%，低于全球半导体的复合增长率。

离子注入市场第一大应用是逻辑，包括晶圆代工、GPU、CPU、SOC 等等；第二大是 memory，二者合计占比超过 75%。此外，CIS、Power 占比 25% 左右。

全球离子注入机竞争格局，目前以美国为主，占比 65%，包括中束流、大束流、高能机；美国亚舍立（Axcelis）占比 24%，日本两家 Sumitomo、Nissin 占比 5%、3%，国产占比不到 2%。

从去年的装机情况来看，国内市场国产化率维持在 12%‑16% 区间。2025 年中国市场规模 11.8 亿美元，全球占比 37%，是全球最大的独立市场。从采购角度来看，国产份额从 14% 提升至 28%。

国内离子注入机市场规模预测，2025 年是 85 亿元人民币，2026 年预计规模 98 亿元，2030 年预计规模 178 亿元，增长率（CAGR）11.2%。离子注入属于前道工序，客户看到产品定性或良率时，两三个月时间已经过去，对客户来讲，离子注入验证节奏或周期相对于其他产品更慢，这也是为什么离子注入机国产替代率、占有率仅次于光刻机和量测。

离子注入的增长主要是基于三个背景：一是技术突破与国产化；二是政策与资金支持，大基金等产业资本重点投资，首台（套）项目补贴政策支持；三是下游需求拉动，由 AI 应用带动的国内庞大晶圆制造产能扩张。

国内离子注入机市场规模预测，预计从 2025 年的 394 台增长至 2030 年的 824 台，市场成熟期，AI 应用场景全面拓展。

离子注入主要应用的场景，包括逻辑、Memory、Power、CIS，包括比较成熟的 FSI、BSI。

对逻辑器件来讲，平面器件随着尺寸的微缩，不可避免会遇到漏流的问题。目前已经成熟规模生产的是 FinFET。到 FinFET 之后，离子注入工序跟平面结构工序没有特别大变化，但器件结构从平面到 3D 结构，架构的复杂程度更高，对离子注入提出更高的要求，比如角度的均匀性，平面注入跟 3D 结构的注入均一性要求不一样，对掺杂精度也提出更严苛的要求。

DRAM 区域分为两个部分，第一部分是外围电路，第二部分是存储区域。外围电路是 CMOS 结构，存储区域主要用于控制存储区域读写开关。对于传统平面 DRAM 来讲，源极、漏极及沟道区域进行精准掺杂，核心要求是实现整片晶圆的高剂量均匀性，并确保极低的漏电水平，为存储单元提供稳定的电学性能基础。中束流技术确保了阈值电压的高度一致性，直接决定了 DRAM 的读写速度与功耗水平。

先进封装是离子注入的全新赛道。传统离子注入主要是通过器件掺杂实现 MOS NP 区域拼接的形成；先进封装从传统器件的掺杂逐渐转化为另外一种应用：表面的改性或界面的活化，用于 TSV 硅通孔、玻璃 TGV 通孔、RDL 重布线层活化、Fan‑out 扇出封装、混合键合封装。目前这个赛道处于前期探索验证阶段，已有部分客户在接触。

按照能量、剂量进行分类：低能量、高剂量可以提供大束流解决方案，最大程度保证生产效率；中高能量、低剂量选择低束流离子注入；需要角度控制更精度、剂量不太大时，选择中束流；中高能量、高剂量，采用中能大束流离子注入；高能离子注入用于高能量、低剂量场景。

离子注入机主要划分为三大类：中束流、大束流、高能注入机。中束流主要做精密调控；大束流以效率为主，高剂量、高效率完成掺杂工艺；高能注入机主要用于深度突破。中束流作为器件的调节与器件的定义比较关键，目前国内客户的要求对标国际大厂性能指标还有一定差距。基于这一背景，华海清科推出全新中束流平台 iHQ‑900E。跟国际大厂相比，我们可以做到 2 倍更好的角度控制、40% 更好的束流均匀性、更大的注入束流、WPH 1:1。

配置方面，采用三磁铁筛选方案，Beam drift 实时监控，水平‑垂直角度量测并补偿，聚焦透镜调节束流形状，适用于 DRAM、逻辑和 3D NAND 等。

我们还提供 implant damage 解决方案。implant 属于物理注入过程，不可避免会存在损伤，除了表面非晶化形成，在注入末端区域会有大量缺陷，这种缺陷最难修复，可能会影响到器件性能或漏流。传统平面工艺采用的方案是低温注入，后面跟着一道高温热处理制程。先进 FinFET 工艺，后面如果跟着很高的热处理，FinFET 由于应力原因会产生形变。因此开发高温注入，达到边注入边修复。

非均匀图形注入解决方案：部分制程会遇到由于 Epi、CD etch 造成的不均匀情况，带来良率的损失。通过 Epi 或 CD etch 本身进行调整难度大、成本高；通过离子注入是一种经济、有效的调节方式。离子注入越均匀越好，但我们可以做非均匀注入，调节晶圆 Epi 的剂量，实现将 Wafer Epi 的 Vt 全片拉回到理想曲线，改善良率。

离子注入研发难度相对较大，在成熟制程领域，我们可以跟海外大厂 PK，但是对于超低能、超高能以及先进制程大规模量产的产线，我们还需要继续发力，获得更多市场份额，根据先进制程的要求做出更多改善。未来除了 CMOS、硅基应用之外，我们在先进封装全新赛道，也希望未来几年有新的领域拓展离子注入市场份额。