离子注入机行业报告（22页）

离子注入属于物理过程，通过入射离子的能量损耗机制达成靶材内的驻留。与热扩散的利用浓度差 而形成的晶格扩散不同，离子注入通过入射离子与靶材（被掺杂材料）的原子核和电子持续发生碰 撞，损耗其能量并经过一段曲折路径的运动，使入射离子因动能耗尽而停止在靶材某一深度。为了 精确控制注入深度，避免沟道效应(直穿晶格而未与原子核或电子发生碰撞)，需要使靶材的晶轴方向 与入射方向形成一定角度。离子注入主要利用两个能量损耗机制。根据离子束电流和束流能量范围，离子注入机可分为三大类：中低束流离子注入机、低能大束流离 子注入机、高能离子注入机。另外还有用于注入氧的氧注入机，或者注入氢的氢离子注入机，等等。离子注入机包含了 5 个子系统。包括：气体系统、电机系统、真空系统、控制系统和射线系统。其 中，射线系统为最重要的子系统。据 Gartner 数据统计，离子注入机在晶圆制造工艺设备的市场规模中占比 3%左右，与 CMP 设备、热 处理（退火、氧化、扩散）、涂胶显影机等的市场规模基本相当，低于光刻机、刻蚀机、CVD、PVD、 量测、清洗设备的市场空间。

根据 Gartner 统计数据，2015 年全球集成电路离子注入机市场规模约 10 亿美元，2018 年市场规模约 15 亿美元，年均增速 4.6%。 2020 年离子注入机的市场规模达到 18 亿美元。据 SEMI 统计，2020 年全球 WFE 市场规模达到 612 亿 美元，按 3%的比例推算离子注入机的市场规模即为 18 亿美元左右。 估计 2021 年离子注入机的市场规模达到 24-26 亿美元，均值 25 亿美元。据 TSMC 资本开支增速以及 ASML、AMAT、LAM 等对行业增速预期，2021 年 WFE 市场规模估计增长 30%-40%，推算将达到 800-850 亿美元，按 3%的比例推算离子注入机的市场规模即为 24-26 亿美元左右。 长期估计到 2030 年离子注入机市场规模将达到 42 亿美元。根据半导体设备的资本密度 14%（数据来 自《Applied Materials 21Q2 业绩点评及电话会议纪要》）推算，当 2030 年半导体产业总规模达到 10000 亿美元时（数据来源：第三届全球 IC 企业家大会），半导体设备市场规模将达到 1400 亿美元，其中 离子注入机按 3%的占比计算，即为 42 亿美元的市场规模。