2020年中國(guó)離子注入機(jī)行業(yè)產(chǎn)量、市場(chǎng)規(guī)模、競(jìng)爭(zhēng)格局分析[圖]

離子注入機(jī) 梁沛資 2021-05-05 02:38 來(lái)源：智研咨詢

1、離子注入機(jī)政策環(huán)境分析

離子注入機(jī)是高壓小型加速器中的一種，應(yīng)用數(shù)量最多。它是由離子源得到所需要的離子，經(jīng)過(guò)加速得到幾百千電子伏能量的離子束流，用做半導(dǎo)體材料、大規(guī)模集成電路和器件的離子注入，還用于金屬材料表面改性和制膜等。

常用的生產(chǎn)型離子注入機(jī)主要有三種類型：低能大束流離子注入機(jī)、高能離子注入機(jī)和中低束離子注入機(jī)。這些離子注入機(jī)的運(yùn)行原理基本相似，但是注入計(jì)量范圍和具體在工藝中的主要應(yīng)用各有不同。

離子注入機(jī)類型

離子注入機(jī)類型	能量范圍	注入劑量范圍	工藝中的主要應(yīng)用
低能大束流離子注入機(jī)	離子束流電流大于10mA,極值為25mA,束流能量小于120keV	1013-1016cm-2	超淺結(jié)、源漏注入、多晶硅柵極注入等
高能離子注入機(jī)	束流能量超過(guò)200keV，極值在5MeV左右	1011-1013cm-2	深埋層等
中低束流離子注入機(jī)	離子束電流大于10mA，束流能量小于180keV	1011-1017cm-2	柵閾值調(diào)整、輕摻雜漏區(qū)、SIMOX、SmartCut穿透阻擋層等

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離子注入機(jī)是芯片制造中的關(guān)鍵裝備。在芯片制造過(guò)程中，需要摻入不同種類的元素按預(yù)定方式改變材料的電性能，這些元素以帶電離子的形式被加速至預(yù)定能量并注入至特定半導(dǎo)體材料中，離子注入機(jī)即是執(zhí)行這一摻雜工藝的芯片制造設(shè)備。

從政策環(huán)境上來(lái)看，我國(guó)對(duì)于離子注入機(jī)行業(yè)較為重視。其主要表現(xiàn)在將離子注入機(jī)在多項(xiàng)政策中列為推薦發(fā)展的關(guān)鍵設(shè)備。如《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推薦綱要》中明確提出，要離子注入機(jī)作為關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行研發(fā)；《首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備推廣應(yīng)用指導(dǎo)目錄》（2019年版）也將中束流、大束流、高能離子注入機(jī)等離子注入機(jī)列入了名錄。

中國(guó)離子注入機(jī)行業(yè)主要政策規(guī)劃

政策	相關(guān)內(nèi)容
《首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備推廣應(yīng)用指導(dǎo)目錄》（2019年版）	將高效N型晶體硅太陽(yáng)能電池離子注人機(jī)等太陽(yáng)能電池生產(chǎn)生產(chǎn)裝備，以及中束流、大束流、高能離子注人機(jī)等離子注人機(jī)列入名錄。
《戰(zhàn)咯性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》	主要包括6英寸/8英寸/12英寸集成電路生產(chǎn)線所用的離子注入機(jī)。
《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推薦綱要》	憲破集成電路關(guān)鍵裝備和材料加薄集成電路裝備;離子注入機(jī)作為關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行研發(fā)。

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高能離子注入機(jī)是離子注入機(jī)中技術(shù)難度最大的機(jī)型。長(zhǎng)久以來(lái)，因其極大的研發(fā)難度和較高的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壁壘，被稱為離子注入機(jī)領(lǐng)域的“珠穆朗瑪峰”，是我國(guó)集成電路制造裝備產(chǎn)業(yè)鏈上亟待攻克的關(guān)鍵一環(huán)。

《首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備推廣應(yīng)用指導(dǎo)目錄》（2019年版）離子注入機(jī)應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)

領(lǐng)域	產(chǎn)品名稱	技術(shù)指標(biāo)
集成電路生產(chǎn)裝備	離子注入機(jī)	（1）中束流離子注入機(jī)：晶圓尺寸≤300mm；單片注入模式，硅片傳輸效率≥450pcs/h；注入均勻性≤0.5%；注入重復(fù)性≤0.5%；能量范圍：2～900keV；（2）大束流離子注入機(jī)：晶圓尺寸≤300mm；單片注入模式，硅片傳輸效率≥450pcs/h；注入均勻性≤1%；注入重復(fù)性≤1%；能量范圍：200～50keV；（3）高能離子注入機(jī)：晶圓尺寸≤300mm；單片注入模式，硅片傳輸效率≥450pcs/h；注入均勻性≤0.5%；注入重復(fù)性≤0.5%；能量范圍：2～1500keV
平板顯示器生產(chǎn)裝備	LTPS薄膜晶體管離子注入機(jī)	基片尺寸≥1500mm×1800mm；機(jī)械傳輸產(chǎn)能≥58面板/小時(shí)（2次掃描）；X射線（80keV）：600nSv/h；離子種類：磷、硼
太陽(yáng)能電池生產(chǎn)裝備	高效N型晶體硅太陽(yáng)能電池離子注入機(jī)	生產(chǎn)能力≥3000pcs/h；注入劑量：5e14～5e16/cm2；兼容硅片尺寸：156.75～161.75mm；兼容硅片厚度：120～180μm；磷源：固態(tài)紅磷（0.29分/片）

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2、離子注入機(jī)產(chǎn)量、需求量、市場(chǎng)規(guī)模分析

智研咨詢發(fā)布的《2021-2027年中國(guó)離子注入機(jī)行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析及供需格局預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：2020年我國(guó)離子注入機(jī)產(chǎn)量為26臺(tái)，2016年以來(lái)產(chǎn)量復(fù)合增長(zhǎng)率為59.67%；2020年我國(guó)離子注入機(jī)需求為256臺(tái)，2016年以來(lái)需求復(fù)合增長(zhǎng)率為13.00%。

2016-2020年中國(guó)離子注入機(jī)產(chǎn)量、需求量統(tǒng)計(jì)

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近年來(lái)，隨著凱世通等國(guó)內(nèi)生產(chǎn)商研發(fā)生產(chǎn)能力的提升，我國(guó)光伏領(lǐng)域離子注入機(jī)基本實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，并逐步向集成電路領(lǐng)域滲透。2016年我國(guó)離子注入機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為23.22億元，2020年我國(guó)離子注入機(jī)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到44.53億元，2016年以來(lái)我國(guó)離子注入機(jī)規(guī)模復(fù)合增速為17.68%。

2016-2020年中國(guó)離子注入機(jī)市場(chǎng)規(guī)模

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2020年我國(guó)離子注入機(jī)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了445315萬(wàn)元，其中集成電路領(lǐng)域規(guī)模達(dá)到了432400萬(wàn)元，同比增長(zhǎng)54.10%，光伏及其他領(lǐng)域達(dá)到了12915萬(wàn)元，同比增長(zhǎng)24.13%，離子注入機(jī)行業(yè)兩大市場(chǎng)存在一定的分化，主要是由于下游行業(yè)景氣程度不一，投資規(guī)模變動(dòng)較大導(dǎo)致，但總體呈現(xiàn)出明顯的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

2016-2020年中國(guó)離子注入機(jī)細(xì)分市場(chǎng)規(guī)模

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從細(xì)分領(lǐng)域來(lái)看，2020年離子注入機(jī)集成電路領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模占比達(dá)97.1%，其他領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模占比為2.9%。

2020年中國(guó)離子注入機(jī)細(xì)分市場(chǎng)結(jié)構(gòu)

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3、離子注入機(jī)競(jìng)爭(zhēng)格局

全球離子注入機(jī)的領(lǐng)先企業(yè)主要分布在美國(guó)、日本和中國(guó)，其中，中國(guó)大陸擁有中科信和凱世通兩家離子注入機(jī)行業(yè)的龍頭企業(yè)，其中凱世通在光伏離子注入機(jī)方面遙遙領(lǐng)先。而美國(guó)則擁有近乎壟斷IC離子注入機(jī)市場(chǎng)的應(yīng)用材料，以及漢辰科技、Axcelis、intevac等企業(yè)。日本也擁有日新、日本真空、住友重工等離子注入機(jī)知名廠商。

離子注入機(jī)行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)

國(guó)家和地區(qū)	廠家	產(chǎn)品主要應(yīng)用領(lǐng)域
中國(guó)大陸	凱世通	太陽(yáng)能、集成電路、AMOLED
中國(guó)大陸	北京中科信電子裝備有限公司	集成電路
美國(guó)	漢辰科技	集成電路
	應(yīng)用材料	集成電路
	Axcelis	集成電路
	intevac	太陽(yáng)能、集成電路
日本	日新離子機(jī)	AMOLED
	日本真空	太陽(yáng)能、集成電路
	住友重工	集成電路

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隨著集成電路工藝技術(shù)的持續(xù)提升，晶體管不斷縮小，集成電路制程進(jìn)一步向尖端工藝發(fā)展，這對(duì)相關(guān)生產(chǎn)制造設(shè)備也提出了更高的要求。2020年凱世通獲得多個(gè)不同類型的12英寸低能大束流離子注入機(jī)和高能離子注入機(jī)訂單，集成電路離子注入機(jī)產(chǎn)品已進(jìn)入客戶驗(yàn)證階段。

2020年凱世通離子注入機(jī)產(chǎn)品進(jìn)展

領(lǐng)域	進(jìn)展
集成電路領(lǐng)域	2020年9月，凱世通的集成電路離子注入機(jī)產(chǎn)品搬入12英寸主流集成電路晶圓廠客戶，并進(jìn)入產(chǎn)線驗(yàn)證階段，預(yù)計(jì)首臺(tái)設(shè)備有望在2021年二季度完成客戶端的驗(yàn)證工作。 2020年12月，凱世通子公司北京凱世通半導(dǎo)體有限公司（簡(jiǎn)稱“北京凱世通”）同芯成科技（紹興）有限公司簽署了3個(gè)12英寸集成電路設(shè)備訂單，目前正在依據(jù)交付目標(biāo)制訂生產(chǎn)計(jì)劃并積極推進(jìn)，其中低能大束流重金屬離子注入機(jī)組裝目前完成95%，其余兩臺(tái)設(shè)備為低能大束流超低溫離子注入機(jī)和高能離子注入機(jī)，長(zhǎng)交期零部件采購(gòu)訂單已發(fā)出，公司將按照客戶訂單約定時(shí)間交付。2020年北京凱世通共取得4個(gè)集成電路離子注入機(jī)設(shè)備訂單。
光伏領(lǐng)域	為了滿足客戶對(duì)設(shè)備產(chǎn)能與綜合性價(jià)比的需求，凱世通開(kāi)發(fā)了新一代iPV6000光伏離子注入機(jī)產(chǎn)品，實(shí)際該機(jī)產(chǎn)能較前一代iPV3000光伏離子注入機(jī)基礎(chǔ)上再提升50%。2020年已基本完成iPV6000產(chǎn)品的驗(yàn)證工作，若能順利通過(guò)全部驗(yàn)證，將會(huì)進(jìn)一步提升凱世通在光伏離子注入機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

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本文采編：CY259

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