前 言
通过前面两期的文章，我们已经对芯片制造和离子注入的工作原理以及流程有所了解，在芯片的制造过程中，离子注入实现了“点沙成芯”的关键一步，离子注入机也是芯片制造最为关键的设备之一。现在让我们将视距从芯片的微观视角中上升至宏观世界，一同来关注离子注入机产业的发展现状。
离子注入技术于上世纪七十年代初首先应用于半导体工业中，成为制备大规模集成电路必不可少的技术手段之一。相对于传统的热扩散工艺，离子注入技术具备宽范围的掺杂浓度、良好的改性效果、更加精确的掺杂位置和数量控制以及潜在的巨大经济效益，近年来吸引了越来越多的大规模商业应用，离子注入技术也日趋成熟。
根据世界半导体贸易统计协会（WSTS）统计，2009年至2020年，全球半导体市场规模从2263亿美元增长至4404亿美元，复合增长率达6.24%。目前以存储器和专用芯片为代表的半导体产品开始进入繁荣周期。
全球半导体产业链的良好走势也带动了相关制造设备的新增需求，离子注入机设备的市场规模也呈持续增长态势，该设备可应用于集成电路（IC）制造、IGBT 制造、太阳能电池制造、AMOLED 制造等多方向下游领域，目前集成电路领域成为应用场景较多的方向。
根据SEMI的统计，2018年全球晶圆加工设备市场规模达到502亿美元，2019年达到610亿美元，2020年达到711亿美元，2021年增长34%至953亿美元。而根据中商产业研究院的统计，离子注入机占晶圆加工设备的比重大约为5%， 据此推算2018年用于晶圆制造的离子注入机全球市场规模就已达到了25亿美元。
作为半导体需求大国，市场规模的增速领先全球。根据中国半导体行业协会的统计，2009至2020年，中国集成电路市场规模从1109亿元增长至8848亿元，复合增长率高达20.78%。2020年，中国半导体设备销售额实现同比增长39.18%，正式成为全球半导体设备市场规模第一大国。
离子注入机是半导体产业前道核心设备之一，具有很高的技术、人才、资金和客户壁垒，导致市场集中度较高，全球离子注入机行业也呈现寡头垄断的局面。目前，全球可量产集成电路（IC）离子注入机的企业仅有AMAT、Axcelis、AIBT、凯世通等少数企业，且90%左右的市场份额被AMAT和Axcelis两家美企垄断。
在科技领域持续博弈情况下，突破离子注入机领域的垄断格局，提高国产化率具备重要战略意义。近年来，国家政策不断推动国内集成电路设备商发展，在多项政策中列为推荐发展的关键设备。
《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》已将6英寸、8英寸、12英寸集成电路生产线所用的离子注入机纳入其中。《国家集成电路产业发展推荐纲要》中提出要把离子注入机作为关键设备。《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录》也将中束流、大束流、高能离子注入机等离子注入机列入了名录。
《上海市战略性新兴产业和先导产业发展“十四五”规划》强调创新发展集成电路装备材料领域，突破离子注入设备等前道核心工艺设备。可以预见的是在国产替代趋势下，政策出台将持续利好凯世通此类国内细分集成电路行业龙头，为本土半导体设备商带来发展良机。
在推动国产IC离子注入机商用化的道路上，我们的努力已初见成效。
重大突破
2021年上半年，凯世通自主研发的低能大束流离子注入机在国内一家12英寸主流集成电路芯片制造厂已完成设备验证工作并确认销售收入。这是首台完成国内主流客户验证并确认收入的国产低能大束流设备，标志标志国产关键装备集成电路离子注入机的商用化被大幅推进。
同时，凯世通1台低能大束流重金属离子注入机和1台低能大束流超低温离子注入机完成交付；高能离子注入机设备按交付计划组装。此外公司新增2台订单，与国内另一家12英寸芯片制造产线分别签署1台低能大束流超低温离子注入机和1台高能离子注入机订单。
总体来看，凯世通在手多个型号集成电路整机订单，数量不断突破且进展顺利。在目前国际形势下，国内集成电路制造厂采购国产化设备的需求迫切，集成电路离子注入机的国内市场需求广泛。
战略布局
在集成电路离子注入机领域，凯世通是国内掌握其核心技术的企业，采取“领先一步的”的产品定位策略，在“10nm及以下三维器件结构FinFET集成电路离子注入机研发与产业化”科技项目支持下，开发面向前沿工艺的离子注入机。
在先进制程的道路上，凯世通拥有超越7nm技术的集成电路芯片离子注入机的原创设计与开发的技术及产品，能为更高工艺制程发展提供设备支持。
离子注入机设备根据离子束电流和束流能量范围主要包括：低能大束流、高能离子注入机、中束流三种类型，凯世通的主攻方向为市场规模大、技术门槛高的低能大束流离子注入机和高能离子注入机。根据Gartner数据，大束流离子注入机占全球离子注入机市场总份额的61%，中束流离子注入机和高能离子注入机分别占20%和18%，公司主要覆盖占80%市场份额的大束流离子注入机和高能离子注入机。
加大研发
凯世通核心研发团队为全球顶尖的离子注入机设备专家，曾任职于AMAT和Axcelis等国际知名离子注入机公司，也是AIBT公司的创立者之一。成立凯世通后，他们通过近十年的自主研发创新，培养了一批国内成熟的覆盖研发、生产、工艺等环节的离子注入机人才队伍。
目前低能大束流设备是集成电路领域中应用最为广泛的设备类型，需求量也最大的。凯世通持续加大对研制低能大束流离子注入机、高能离子注入机等产品的研发投入，并且根据所需要解决的关键技术和难点，建立了相应的研发平台、相关核心关键技术以及工艺的研究参数数据库和性能检测规范标准。
为了跨越半导体设备研制开发中的最大的门槛——知识产权，凯世通遵循在每一款设备开发之初都会进行详细的知识产权调研，从设计上规避竞争对手专利，同时布局关键专利建立保护壁垒。
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