電子發燒友網綜合報道，1月17日，中核集團中國原子能科學研究院宣布，由其自主研制的我國首臺串列型高能氫離子注入機（POWER-750H）成功出束，核心性能指標達到國際先進水平。這一里程碑事件標志著我國已全面掌握該類設備從底層原理、關鍵部件到整機集成的全鏈路正向研發能力，打破國外長期技術封鎖。

據公開報道，該設備的束流傳輸效率突破90%，顯著優于國際同類產品平均水平。這一成果依托中核集團中國原子能科學研究院長期積累的核物理加速器技術，是核技術與半導體產業深度融合的典范，為保障我國高端芯片產業鏈安全奠定了堅實基礎。

離子注入機是半導體制造中用于精確調控硅片電學特性的關鍵設備，用于微觀制造下薄膜成型、PN制結、硅片參雜等工藝環節，可用于硅基半導體、化合物半導體、光伏電池、新型顯示等。

按束流大小，離子注入機可分為小束流離子注入機（100nA-100uA）、中束流離子注入機（100uA-2000uA）、強流離子注入機（2mA-30mA）和超強流離子注入機（大于30mA），另外還有用于注入氧的氧注入機，注入氫的氫離子注入機等。

不同類型的離子注入機的功能不同，此次中核集團中國原子能科學研究院宣布的串列型高能氫離子注入機專用于注入高能量氫離子，在功率半導體（如IGBT、SiC器件）制造中至關重要，可實現深結摻雜、缺陷工程及晶圓剝離（如SOI技術）。又如低能大束流離子注入機則用于Fin FET 的制造。

而“串列型”是指采用串列靜電加速器結構，通過多級高壓電場實現離子的高能加速，具有能量范圍寬、束流穩定、單能性好等優勢，特別適合高能、高精度注入需求。

離子注入機與光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備并稱為芯片制造“四大核心裝備”，處于半導體前道工藝設備環節，直接決定芯片的性能、良率與可靠性。長期以來，高能離子注入機因技術壁壘極高，被國際企業壟斷——應用材料、亞舍立公司占據全球約九成的市場份額。

華經產業研究院的數據顯示，2024年，中國離子注入機進口額高達18.1億美元，其中77.58%來自美國，為429臺，設備單價動輒數千萬美元。

但近年來，國內企業加速突圍：中國原子能科學研究院聚焦高能氫離子注入機，POWER-750H的成功出束填補了國產空白。

另外，凱世通（萬業企業旗下）已實現低能大束流離子注入機量產，2025年6月，公司宣布單月交付量再創新高，已向國內多家晶圓廠客戶成功交付5臺12英寸離子注入機，涵蓋低能大束流與高能離子注入機兩大關鍵核心機型。今年5月，凱世通宣布低能大束流離子注入機12英寸晶圓產品片過貨量突破500萬片，覆蓋先進邏輯、先進存儲、CIS圖像傳感器以及功率芯片四大核心領域。
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圖：凱世通高能離子注入機系列

另一家半導體設備公司，北方華創2025年3月在 SEMICON China 2025 大會宣布進入離子注入領域，發布首款離子注入機 Sirius MC 313，首款機型束流效率即超90%。

需要指出的是，“成功出束”意味著設備首次產生符合設計參數的穩定離子束流，是整機功能驗證的關鍵一步，證明核心技術路線可行。因此，POWER-750H的“成功出束”雖非最終產品落地，但其意義重大，不僅驗證了設備在束流強度、能量穩定性、傳輸效率等關鍵參數上的可靠性，更意味著我國在功率半導體制造的核心裝備領域實現了“從0到1”的突破。

未來，隨著工程化驗證與產線導入的推進，國產高能離子注入機有望在全球市場占據一席之地，真正實現“中國芯”裝備的自主保障。