半导体行业深度研究:半导体检测设备(附报告)

半导体行业深度研究:半导体检测设备

在半导体设计、制造、封装中的各个环节都要进行反复多次的检测、测试以 确保产品质量,从而研发出符合系统要求的器件。缺陷相关的故障成本影 响高昂,从 IC 级别的数十美元,到模块级别的数百美元,乃至应用端级别 的数千美元。因此,检测设备从设计验证到整个半导体制造过程都具有无法替代的重要地位。

检测设备作为能够优化制程控制良率、提高效率与降低成本的关键,未来在半导体产业中的地位将会日益凸显。预计未来我国半导体检测设备市场广 阔,其主要原因为当前复杂的地缘政治带来国产替代的迫切需求;国家政策 大力支持集成电路产业,产业发展迅速;半导体产业重心由国际向国内转移 带来机遇;中国市场已成为全球最大的设备市场;新应用领域不断涌现,新 器件性能迭代加速,带来设计公司发展新机遇;芯片集成度的不断提高,迎 来了检测设备的更大需求。2020 年我国半导体检测设备市场为 176 亿元, 预计未来五年预计复合增长率为 14%,增速高于全球。

广义上的检测设备分为前道量检测和后道测试设备。量检测的对象是工艺 过程中的晶圆,测试的对象是工艺完成后的芯片。前道量检测对每一步工艺 过程的质量进行测量或者检查,以保证工艺符合预设的指标,防止出现偏差 和缺陷的不合格晶圆进入下一道工艺流程。前道量检测设备 2020 年全球市 场为 69 亿美元,我国约 15 亿美元。前道量检测按照测试目的分为量测和 检测。按照应用主要分为关键尺寸量测、薄膜的厚度量测、套刻对准量测、 光罩/掩膜检测、无图形晶圆检测、图形化晶圆检测和缺陷复查。按照技术 主要分为光学检测设备、电子束检测设备。国际市场头部企业为美国 KLA、 美国 AMAT、日本 Hitachi 和美国 Onto,这四大设备商产品类型丰富,垄断 了全球市场,全方位高筑壁垒。中国半导体企业精测电子(设立子公司上海 精测)、赛腾股份(收购 Optima)和中微公司(入股上海睿励),积极加大 量检测领域的研发投入,基于已有技术基础通过投资并购占据中国广大量检 测市场先机,建议关注。

后道测试设备关注的是在所有晶圆工艺完成后芯片的各种电性功能。后道测 试设备 2020 年全球市场为 62 亿美元,我国约 14 亿美元。测试设备分为测 试机、探针台和分选机。测试机占比约 63%,国际市场中爱德万和泰瑞达占 据寡头垄断地位,同时先进封装领航者 ASM PACIFIC 近年来在光电测试领 域积极布局。我国市场中精测电子(设立子公司武汉精鸿)、华峰测控和长 川科技有望依托中国市场的发展在相关细分赛道中迎来机遇。探针台占比约 15%,国际市场中东京精密和东京电子市占率过半,我国市场中长川科技在 积极研发中。分选机占比约 17%,由于该细分领域壁垒相对多样化,其竞争 优势侧重有所不用,更易于市场化突破。

 

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