2026年1月，我国首台串列型高能氢离子注入机POWER-750H成功出束，核心指标达到国际领先水平，标志着我国全面掌握该装备全链路研发技术。作为功率半导体制造的设备，此次突破打破了美日的长期垄断，将从产业链安全、国产替代进程、技术创新范式等多维度重塑半导体产业格局，为新能源汽车、光伏等战略产业高质量发展注入核心动力。
高能氢离子注入机是制造高压功率半导体器件的核心装备，其作用如同给硅片精准打针，通过将高能氢离子注入硅片深层形成精密掺杂区域，直接决定器件耐压等级、开关频率等关键性能。长期以来，该领域全球市场集中度载95%以上，被美国应用材料、亚舍立，日本住友重工等企业所垄断，国内完全依赖进口。
POWER-750H串列型高能氢离子注入机实现了多项从零到一的突破：一是自主设计高性能串列加速器，通过独创电荷剥离与聚焦传输系统，实现750keV及以上稳定高能离子束输出，打破国外专利壁垒；二是核心子系统全面国产化，高亮度离子源、兆伏级高压发生器等核心部件均实现自主研发，奠定规模化生产基础；三是智能化控制管理系统自主可控，开发的数字化系统实现纳米级精确控制，可与智能制造平台无缝对接。其性能已适配12英寸晶圆产线，能满足深沟槽结构掺杂、背面注入等复杂工艺需求，为产业格局重构提供技术保障。
此次技术突破将冲改变半导体产业链生态，从装备自主、工艺创新到供应链协同形成系统性重塑。在装备层面，此前国内半导体核心装备国产替代率呈结构性分化，去胶设备达80-90%，刻蚀/沉积设备20-60%，而高能注入机领域完全空白。POWER-750H的问世，与国内已量产的低能、中能离子注入机形成全功率覆盖，完善了国产半导体设备矩阵。
对下游制造企业而言，进口设备采购成本高昂、交付周期长且工艺开放度有限，制约了研发与扩产节奏。国产设备的落地将大幅度降低先进功率器件研发成本，缩短扩产周期至3-6个月，较进口设备缩短一半以上。同时，装备自主化使国内IDM企业和代工厂摆脱断供的风险，配合我国新增芯片产能50%国产设备采购的红线政策，将明显提升产业链抗风险韧性。
上游供应链层面，设备突破将带动高压发生器、磁分析器、真空腔体等零部件需求，预计2026年上游配套市场规模将达15-20亿元，形成设备牵引-零部件升级-整机迭代的协同发展格局。这种全产业链的联动效应，将推动我们国家半导体产业从单点突破迈向整体提升。
中国是全球最大的半导体离子注入机需求市场，2024年全球市场规模达31.02亿美元，中国占比38.28%。此前国产离子注入机在国内市场占有率不足7%，而POWER-750H的突破将彻底改变这一格局，推动国产替代进入加速爬坡期。
从市场空间看，仅国内新增功率半导体产线的高能注入机需求，潜在市场规模就达数十亿至百亿元级别。随着验证推进与产能提升，预计未来五年国产离子注入机国内市场占有率将提升至30%以上，2030年市场规模有望突破百亿元量级。在价格上的优势驱动下，国产设备较进口产品价格低40-50%，将快速抢占中高端市场份额。
竞争格局方面，国内已形成多点突破、协同发展的国产军团：中核集团主攻高能领域，凯世通已向上海积塔交付碳化硅专用注入机，烁科中科信等企业加速技术迭代。这种差异化竞争格局，将推动国产设备在功率器件、特色工艺领域率先实现规模化替代，逐步向逻辑器件、存储器等高端领域渗透，打破国际巨头垄断格局。
高能注入机突破的战略价值，更体现在对新能源汽车、光伏、储能等战略新兴起的产业的赋能作用。功率半导体是这些产业的核心部件，而POWER-750H制造的高耐压、低损耗器件，能明显提升能源利用效率。在新能源汽车领域，采用该设备制造的碳化硅器件可使系统能耗降低50%以上，若全面应用每年可减少碳排放超千万吨，为双碳目标提供硬核支撑。
当前我国功率半导体国产化率已达40-60%，但高端碳化硅器件仍依赖进口。POWER-750H的量产将加速第三代半导体产业技术迭代，九峰山实验室数据显示，采用其注入工艺的碳化硅沟槽器件，反向漏电流可降低两个数量级，击穿电压提升200V以上。这将推动我们国家功率半导体国产化率向70%以上迈进，支撑新能源产业实现全链条自主可控。
同时，此次核技术+半导体的跨界创新范式，为高端装备研发提供了全新思路。依托核物理加速器技术积累解决半导体装备难题，打破了行业技术路径依赖，为其他卡脖子领域突破提供了可借鉴的创新经验。
尽管技术已实现突破，但国产高能注入机从成功出束到大规模量产应用仍需跨越多重关隘。一是工艺验证周期长，晶圆厂对设备稳定性、缺陷率等指标的验证常常要1-2年，这是赢得市场信任的关键；二是国际生态壁垒难以突破，国际巨头已构建设备、工艺、备件、客户关系的完整生态，国产设备在品牌认知、服务网络等方面处于劣势；三是高端供应链仍有隐性依赖，部分超高精度传感器等组件需进一步实现自主化。
展望未来，随着政策持续加码、资本精准投入、产学研协同创新，这些挑战将逐步化解。国家集成电路产业投资基金的持续支持，将为企业技术迭代和产能扩张提供资金保障；高校跨学科人才教育培训将填补高品质人才缺口；而客户验证的推进将逐步积累品牌口碑。
长期来看，此次突破将推动我们国家半导体产业形成设备自主-工艺自主-芯片自主的完整闭环。预计到2030年，我国半导体市场规模将突破3.6万亿元，国产装备将在全球市场占了重要地位，不仅保障国内产业链安全，更将以中国方案参与全球竞争，推动全球半导体产业格局重构。
POWER-750H的成功出束，不仅是一次技术突破，更是我国半导体产业从跟跑向并跑跨越的重要标志。其带来的不仅是装备自主化的突破，更是产业链安全的保障、市场格局的重塑和创新范式的变革。在自主创新的道路上，随着更多核心装备的持续突破，我国半导体产业将彻底摆脱受制于人的困境，为高水平质量的发展提供核心支撑，书写中国芯自主之路的辉煌篇章。
工欲善其事，必先利其器。核心装备技术突破重塑半导体产业格局。返回搜狐，查看更加多