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

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1、目录索引离子注入机：半导体晶圆制造等领域的关键设备之一6市场空间：全球市场规模较大，未来有望继续扩大8半导体制造：25亿美元空间，受益下游需求与技术演进规模有望扩大8太阳能电池生产：离子注入占整体比例相对较低，未来有望继续成长9AMOLED面板制造：超过3亿美元空间，受益下游AMOLED浪潮10竞争格局：壁垒高企，国外厂商占据大部分市场12国内边际变化之一：多因素助力，国内迎晶圆建厂潮14集成电路：政策、资金、市场助力，国内半导体设备迎来密集投资期14太阳能电池：生产设备国产化率高，受益政策回暖市场继续成长16

2、AMOLED：需求驱动OLED产线开出，未来中国大陆将占据重要市场16国内边际变化之二：国内供应商实现重要突破18万业企业旗下凯世通：全球领先太阳能离子注入机厂商，发力IC/IGBT/AMOLED.18中科信：国内领先的离子注入机生产厂商，集成电路产品取得进展21离子注入设备海外可比公司估值情况22投资建议22风险提示22附录：离子注入机在半导体制造/太阳能电池/AMOLED领域应用23图表索引图1：离子注入示意图（低能/低剂量/快速扫描）6图2：离子注入示意图（高能/大剂量/慢速扫描）6图3：离子注入机结构7

3、图4：离子注入机工作原理7图5：全球晶圆加工设备市场规模18年超500亿美元8图6：各类晶圆加工设备占比，离子注入机占比5%8图7：半导体晶圆产能（折合成8寸晶圆）稳步成长9图8：全球光伏设备规模近年来稳步成长9图9：全球面板设备投资规模展望10图10：离子注入机占AMOLED设备规模比例约为7%10图11：中小尺寸AMOLED面板需求稳步成长11图12：华为的外折式可折叠手机MateX11图13：2017年全球离子注入机市场格局13图14：2017年低能大束流离子注入机竞争格局13图15：中国大陆半导体设备销

4、售额规模与占比快速提升15图16：全球与中国大陆光伏装机量，中国大陆占有一定比例16图17：随着中国大陆产线开出，全球中小尺寸AMOLED产能供给稳步增长17图18：凯世通营业收入逐年成长18图19：凯世通归母净利润由负转正18图20：凯世通人员职务组成（截至2018年3月31日）19图21：凯世通人员学历组成（截至2018年3月31日）19图22：中科信电子装备有限公司产品一览21图23：2016-2019.09华力集成离子注入设备中标结果，中科信中标1台22图24：集成电路前道工艺（FEOL）：MOSFET

5、晶体管的制造过程23图25：目前太阳能电池各类型占比，N型不到10%24图26：N型电池中各类型占比24图27：TOPCon型N型电池工艺流程24图28：AMOLED面板制程一览25表1：离子注入优点一览6表2：离子注入机分类7表3：光伏行业各环节所用设备一览9表4：全球主要国家及地区光伏装机预测（单位：GW）10表5：全球从事离子注入机的设备企业总览12表6：近年来与离子注入机相关的政策一览14表7：目前中国内地在建的21座晶圆厂15表8：凯世通核心技术人员19表9：凯世通太阳能离子注入机产品（暂未收录最新产

6、品IPV-6000）20表10：凯世通2018年1-6月前五大客户20表11：凯世通低能大束流离子注入机产品参数21表12：凯世通AMOLED离子注入机产品参数21表13：离子注入机海外可比公司估值一览22表14：各种太阳能电池类型对比24表15：离子注入在N型电池的具体应用点24离子注入机：半导体晶圆制造等领域的关键设备之一在半导体晶圆制造中，由于纯净硅的导电性能很差，需要加入少量杂质使其结构和电导率发生改变，从而变成一种有用的半导体，这个过程称为掺杂。目前掺杂主要有高温热扩散法和离子注入法两种，离子注入占据

7、着主流地位：l高温热扩散法：将掺杂气体导入放有硅片的高温炉中，将杂质扩散到硅片内的方法。由于热扩散存在精度较难控制、高热热缺陷等缺点，在现在的工艺中已经较少采用。l离子注入法：通过离子注入机的加速和引导，将要掺杂的离子以离子束形式入射到材料中去，离子束与材料中的原子或分子发生一系列理化反应，入射离子逐渐损失能量，并引起材料表面成分、结构和性能发生变化，最后停留在材料中，实现对材料表面性能的优化或改变。离子注入具备精确控制能量和剂量、掺杂均匀性好、纯度高、低温掺杂、不受注射材料影响等优点，目前已经成为0.25um

8、特征尺寸以下和大直径硅片制造的标准工艺。离子注入机低能低剂量快速扫描掺杂离子束扫描Xj硅衬层掩蔽层掩蔽层离子注入机高能大剂量慢速扫描掺杂离子束扫描Xj硅衬层掩蔽层掩蔽层图1：离子注入示意图（低能/低剂量/快速扫描）图2：离子注入示意图（高能/大剂量/慢速扫描）低掺杂浓度（n-，p-）和浅结深（xj）高掺杂浓度（n+，p+）和深结深（xj）数据来源：《半导体制造技术》（电子工业出版社），