半导体行业国产替代系列九：离子注入机，四大核心装备之一，迎来国产替代机遇-20191205-广发证券-27页_1mb

半导体国产替代系列九：离子注入机

核心内容

离子注入机是集成电路制造、太阳能电池生产及AMOLED面板制造等领域的关键设备之一，其主要功能是通过将离子注入硅片，改变材料的表面成分、结构和性能，实现掺杂工艺。目前，离子注入法已成为主流掺杂方式，尤其在0.25um以下的制程中应用广泛。

主要观点

1. 市场空间广阔：全球离子注入机市场规模较大，预计在半导体制造、太阳能电池及AMOLED领域持续增长。

   • 半导体制造：2018年市场规模约为25亿美元，未来受益于全球半导体需求增加、产线扩充及技术演进，市场规模有望进一步扩大。
   • 太阳能电池生产：2017年市场规模约1.02亿元人民币，占全球光伏设备市场规模的0.3%以上，未来随着光伏产业政策支持和市场成长，将带来更大的需求。
   • AMOLED面板制造：2019年全球AMOLED设备市场规模预计超过3.64亿美元，离子注入机占AMOLED设备市场的7%，未来受益于AMOLED需求增长。

2. 竞争格局集中：离子注入机行业壁垒高，市场主要由国外厂商垄断，尤其是美国的AMAT和Axcelis，合计占据全球70%以上的市场份额。

   • 半导体制造：AMAT和Axcelis占据主导地位，凯世通和汉辰科技AIBT在国内市场具有一定地位。
   • 太阳能电池生产：凯世通、Intevac和日本真空技术是主要的太阳能离子注入机生产商，其中凯世通占据较大市场份额。
   • AMOLED面板制造：目前由日本日新离子机株式会社垄断，国内厂商正在努力突破。

3. 国内厂商进展显著：国内离子注入设备的主要厂商为凯世通（万业企业旗下）和中科信，近年来在技术储备和客户认证方面取得良好进展，部分领域已实现全球领先。

4. 投资建议：建议关注万业企业（已收购凯世通100%股权）和中科信（未上市）。

5. 风险提示：包括技术更新换代、下游投资不及预期、专利风险等。

关键信息

• 技术特点：离子注入机具备精准控制杂质含量、杂质均匀性好、穿透深度可控、低温工艺、无固溶度极限等优点。
• 设备组成：主要包括离子源、磁分析器、加速管或减速管、聚焦和扫描系统、工艺腔等。
• 发展趋势：随着半导体制程向14nm及以下发展，低能大束流离子注入机成为主流，技术难度最高。
• 国内政策支持：包括“02专项”、“国家集成电路产业发展推进纲要”等，为国内离子注入机行业提供了政策和资金支持。
• 市场前景：国内晶圆厂建设持续增加，政策、资金、市场需求三方面共同推动国内离子注入机市场发展。

国内厂商进展

凯世通（万业企业旗下）

• 成立时间：2009年4月
• 产品：已量产太阳能离子注入机，包括IonSolar、iPV-2000、iPV-3000和iPV-6000（未收录）。
• 技术优势：在低能大束流离子注入机方面，产品性能达到或超过国外同类产品，具备高产能、低成本、高稳定性等特点。
• 市场表现：2018年营业收入为1.08亿元，归母净利润为1209万元，实现扭亏为盈。
• 客户覆盖：主要客户包括中来股份、英利集团、锦州华昌、苏州国鑫、陕西有色等。
• 未来计划：计划在政府支持下，自主研发高能离子注入机，推进FinFET集成电路及IGBT氢离子注入机的市场应用。

中科信

• 成立时间：2003年
• 背景：中电科电子装备集团有限公司全资子公司。
• 技术进展：承担多项国家项目，如“十五”863计划、“十一五”02专项、“十二五”低能大束流离子注入机项目，已实现国产机台量产突破。
• 中标情况：在2016-2019年期间，中科信在华力集成的离子注入机项目中中标1台，取得一定进展。

市场驱动因素

1. 政策支持：政府出台多项政策支持半导体设备发展，包括税收优惠、资金投入等。
2. 市场需求：全球半导体需求增加，晶圆厂产能扩张，带动离子注入设备需求。
3. 技术进步：随着制程不断缩小，离子注入工艺步骤增多，技术难度增加，推动设备需求增长。
4. 光伏与AMOLED发展：光伏装机量增长，AMOLED需求上升，带动相关设备市场。

海外可比公司估值

• 应用材料（AMAT）：2018年总市值511.21亿美元，营业收入172.53亿美元，净利润45.69亿美元。
• Axcelis（ACLS）：2018年总市值6.98亿美元，营业收入4.43亿美元，净利润0.48亿美元。

附录：离子注入机在不同领域的应用

在半导体制造中的应用

• FEOL工艺：包括氧化、光刻、离子注入、刻蚀、沉积等步骤，离子注入用于掺杂P/N型物质。
• BEOL工艺：连接前道制造的各部件，形成电路。

在太阳能电池生产中的应用

• 主要技术路线：包括P型PERC、N型PERT、N型TOPCon、HJT、IBC等。
• 离子注入作用：用于制备P-N结，影响电池效率、衰减率和良品率。

在AMOLED面板制造中的应用

• AMOLED制程：包括前段、中段和后段设备，离子注入机主要用于前段工艺。
• 市场增长：全球中小尺寸AMOLED面板需求预计以20%左右的增速持续增长，中国大陆厂商有望占据重要市场份额。

总结

离子注入机是半导体制造、太阳能电池及AMOLED面板制造的重要设备，市场空间广阔，未来增长潜力大。虽然目前由国外厂商主导，但国内厂商如凯世通和中科信正在快速追赶，取得显著进展。随着政策支持、市场需求增长和技术进步，国内离子注入设备行业将迎来良好发展机遇。