一、概述

半導(dǎo)體設(shè)備分類由半導(dǎo)體制造工藝衍生而來，從工藝角度看，主要可以分為：光刻、刻蝕、薄膜沉積、質(zhì)量控制、清洗、CMP、離子注入、氧化等環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的集成電路工藝主要分為前道和后道，隨著集成電路行業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步，后道封裝技術(shù)向晶圓級封裝發(fā)展，從而衍生出先進(jìn)封裝工藝。先進(jìn)封裝工藝指在未切割的晶圓表面通過制程工藝以實現(xiàn)高密度的引腳接觸，實現(xiàn)系統(tǒng)級封裝以及 2.5/3D 等集成度更高、尺度更小的器件的生產(chǎn)制造。鑒于此，集成電路工藝進(jìn)一步細(xì)分為前道制程、中道先進(jìn)封裝和后道封裝測試。

貫穿于集成電路領(lǐng)域生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)進(jìn)一步可分為前道檢測、中道檢測和后道測試，半導(dǎo)體質(zhì)量控制通常也廣義地表達(dá)為檢測。其中，前道檢測主要是針對光刻、刻蝕、薄膜沉積、清洗、CMP 等每個工藝環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制的檢測；中道檢測面向先進(jìn)封裝環(huán)節(jié)，主要為針對重布線結(jié)構(gòu)、凸點與硅通孔等環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制；后道測試主要是利用電學(xué)對芯片進(jìn)行功能和電參數(shù)測試，主要包括晶圓測試和成品測試兩個環(huán)節(jié)。

應(yīng)用于前道制程和先進(jìn)封裝的質(zhì)量控制根據(jù)工藝可細(xì)分為檢測（Inspection）和量測（Metrology）兩大環(huán)節(jié)。檢測指在晶圓表面上或電路結(jié)構(gòu)中，檢測其是否出現(xiàn)異質(zhì)情況，如顆粒污染、表面劃傷、開短路等對芯片工藝性能具有不良影響的特征性結(jié)構(gòu)缺陷；量測指對被觀測的晶圓電路上的結(jié)構(gòu)尺寸和材料特性做出的量化描述，如薄膜厚度、關(guān)鍵尺寸、刻蝕深度、表面形貌等物理性參數(shù)的量測。

根據(jù)檢測類型的不同，半導(dǎo)體質(zhì)量控制設(shè)備可分為檢測設(shè)備和量測設(shè)備。隨著技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，集成電路前道制程的步驟越來越多，工藝也更加復(fù)雜。28nm 工藝節(jié)點的工藝步驟有數(shù)百道工序，由于采用多層套刻技術(shù)，14nm 及以下節(jié)點工藝步驟增加至近千道工序。根據(jù) YOLE 的統(tǒng)計，工藝節(jié)點每縮減一代，工藝中產(chǎn)生的致命缺陷數(shù)量會增加 50%，因此每一道工序的良品率都要保持在非常高的水平才能保證最終的良品率。當(dāng)工序超過 500 道時，只有保證每一道工序的良品率都超過 99.99%，最終的良品率方可超過 95%；當(dāng)單道工序的良品率下降至 99.98%時，最終的總良品率會下降至約 90%，因此，制造過程中對工藝窗口的挑戰(zhàn)要求幾乎“零缺陷”。檢測和量測環(huán)節(jié)貫穿制造全過程，是保證芯片生產(chǎn)良品率非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。隨著制程越來越先進(jìn)、工藝環(huán)節(jié)不斷增加，行業(yè)發(fā)展對工藝控制水平提出了更高的要求，制造過程中檢測設(shè)備與量測設(shè)備的需求量將倍增。

目前，我國半導(dǎo)體檢測與量測設(shè)備市場中國產(chǎn)化率較低，我國半導(dǎo)體量測檢測設(shè)備國產(chǎn)化率不到5%。中國半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備市場處于寡頭壟斷格局，國外競爭對手占據(jù)市場競爭優(yōu)勢地位，本土企業(yè)市場占有率較低。半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域存在較高的技術(shù)、資金及產(chǎn)業(yè)協(xié)同等壁壘。與國外企業(yè)相比，本土企業(yè)進(jìn)入該領(lǐng)域時間較晚，整體實力和規(guī)模與國外競爭對手存在較大差距。然而，經(jīng)過多年來的不懈追趕，本土企業(yè)技術(shù)水平迅速提高，國產(chǎn)化設(shè)備在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從無到有的突破，相關(guān)產(chǎn)品亦得到下游客戶的積極認(rèn)可。

觀知海內(nèi)信息網(wǎng)發(fā)布的《2023-2028年中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展投資前景預(yù)測分析報告》涵蓋行業(yè)最新數(shù)據(jù)，市場熱點，政策規(guī)劃，競爭情報，市場前景預(yù)測，投資策略等內(nèi)容；報告針對半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)產(chǎn)品分類、應(yīng)用、行業(yè)政策、產(chǎn)業(yè)鏈、生產(chǎn)模式、商業(yè)模式、行業(yè)發(fā)展有利因素、不利因素和進(jìn)入壁壘做了詳細(xì)分析。

二、半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模

集成電路是二十世紀(jì)人類科技史上最偉大的發(fā)明之一。以集成電路為代表產(chǎn)品的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)作為當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，在推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步，提高人民生活水平以及保障國家安全等方面正發(fā)揮著日益重要的作用，已成為當(dāng)前國際科技和產(chǎn)業(yè)競爭的焦點，也是衡量一個國家和地區(qū)現(xiàn)代化程度和綜合國力的重要標(biāo)志。從人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫母鞣N家用電器到醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)農(nóng)業(yè)、航天航海等各領(lǐng)域，都顯示了半導(dǎo)體器件的巨大作用。

近日，全球知名咨詢機構(gòu)Gartner日前發(fā)布了初步數(shù)據(jù)，2022年全球半導(dǎo)體收入增長1.1%，達(dá)到6017億美元，高于2021年的5950億美元。

2017—2023年全球半導(dǎo)體行業(yè)銷售額統(tǒng)計

資料來源：Gartner 觀知海內(nèi)咨詢整理（觀知海內(nèi)信息網(wǎng)）

我國本土半導(dǎo)體行業(yè)起步較晚。但在政策支持、市場拉動及資本推動等因素合力下，中國半導(dǎo)體行業(yè)不斷發(fā)展。步入21世紀(jì)以來，我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模得到快速增長。數(shù)據(jù)顯示，中國半導(dǎo)體市場規(guī)模由2016年的4336億元增長至2021年的9890億元。2022年中國半導(dǎo)體市場規(guī)模將達(dá)11008億元。

2016—2022年中國半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模及增速

資料來源：中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會 觀知海內(nèi)咨詢整理（觀知海內(nèi)信息網(wǎng)）

三、檢測和量測設(shè)備現(xiàn)狀

全球半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備市場規(guī)模高速增長，根據(jù) VLSI Research 的統(tǒng)計，2016 年至 2020 年全球半導(dǎo)體檢測與量測設(shè)備市場規(guī)模的年均復(fù)合增長率為12.6%，其中 2020 年全球市場規(guī)模達(dá)到 76.5 億美元，同比增長 20.1%。2021年全球市場規(guī)模達(dá)到 84.4億美元。2022年全球半導(dǎo)體檢測與量測設(shè)備市場規(guī)模達(dá)92.1億美元。

2016—2022年全球半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備市場規(guī)模及增速

資料來源：VLSI Research QY Research 觀知海內(nèi)咨詢整理（觀知海內(nèi)信息網(wǎng)）

在市場競爭方面，全球半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備行業(yè)呈現(xiàn)壟斷的市場格局，主要企業(yè)包括科磊半導(dǎo)體、應(yīng)用材料、日立等。其中，科磊半導(dǎo)體一家獨大，市場份額占全球半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備行業(yè)總規(guī)模的50.8%，市場規(guī)模達(dá)38.9億美元。同時，全球半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備行業(yè)市場集中度較高，CR5超過了82.4%，并且均來自美國和日本。

全球半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備行業(yè)市場格局

資料來源：VLSI Research QY Research 觀知海內(nèi)咨詢整理（觀知海內(nèi)信息網(wǎng)）

2016—2022年中國半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備市場規(guī)模及增速

資料來源：VLSI Research QY Research 觀知海內(nèi)咨詢整理（觀知海內(nèi)信息網(wǎng)）

在市場競爭方面，由于國外知名企業(yè)憑借著規(guī)模大、產(chǎn)品線覆蓋廣度高、品牌認(rèn)可度高等優(yōu)勢，占據(jù)我國主要市場份額，國產(chǎn)企業(yè)推廣難度較大，導(dǎo)致我國半導(dǎo)體檢測與量測設(shè)備行業(yè)國產(chǎn)化率較低。

中國半導(dǎo)體檢測與量測設(shè)備市場中，設(shè)備的國產(chǎn)化率較低，市場主要由幾家壟斷全球市場的國外企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位，其中科磊半導(dǎo)體在中國市場的占比仍然最高，領(lǐng)先于所有國內(nèi)外檢測和量測設(shè)備公司，并且得益于中國市場規(guī)模近年來的高速增長，根據(jù)VLSIResearch 的統(tǒng)計，科磊半導(dǎo)體市場份額最高達(dá)58.4%。應(yīng)用材料市場份額9.0%。

中國半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備行業(yè)市場格局

資料來源：VLSI Research QY Research 觀知海內(nèi)咨詢整理（觀知海內(nèi)信息網(wǎng)）

四、發(fā)展趨勢

近年來，國際貿(mào)易中部分國家針對半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域頒布了一系列對中國的出口管制政策。隨著全球主要經(jīng)濟(jì)體增速持續(xù)放緩，貿(mào)易保護(hù)主義及國際經(jīng)貿(mào)摩擦的風(fēng)險仍將存在，不能排除國際貿(mào)易政策未來變化會對國內(nèi)企業(yè)采購進(jìn)口半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備帶來一定的限制和不利影響，從而危及我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈完整、持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展。與此同時，國際貿(mào)易政策變化的不確定性和本土企業(yè)自身技術(shù)水平的提升為本土企業(yè)國產(chǎn)化進(jìn)程的推進(jìn)創(chuàng)造了有利條件。

一方面，國際貿(mào)易政策變化的不確定性對我國半導(dǎo)體行業(yè)健康發(fā)展帶來風(fēng)險。為了降低出口管制帶來的風(fēng)險和保障我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈安全，提高半導(dǎo)體檢測和量測國產(chǎn)化率成為當(dāng)前的迫切需求。

另一方面，隨著技術(shù)水平的不斷提升，本土企業(yè)與國際競爭對手之間的差距正在不斷縮小，國產(chǎn)檢測和量測設(shè)備日益獲得集成電路行業(yè)下游客戶的廣泛認(rèn)可，未來市場規(guī)模和占有率將進(jìn)一步提升。目前，中國半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備行業(yè)高速發(fā)展，顯著高于全球半導(dǎo)體設(shè)備和檢測和量測設(shè)備市場增速。隨著我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能擴張仍在繼續(xù)，本土企業(yè)將受益于中國半導(dǎo)體行業(yè)的整體發(fā)展。綜上所述，在國產(chǎn)化需求緊迫、研發(fā)投入持續(xù)提升的大環(huán)境下，本土企業(yè)在半導(dǎo)體量測和檢測領(lǐng)域中實現(xiàn)了快速發(fā)展。

行業(yè)發(fā)展態(tài)勢及面臨的機遇

（1）半導(dǎo)體應(yīng)用和消費市場需求穩(wěn)定增長

物聯(lián)網(wǎng)、5G 通信、汽車電子等新型應(yīng)用市場的不斷發(fā)展產(chǎn)生了巨大的半導(dǎo)體產(chǎn)品需求，推動半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入新一輪的發(fā)展周期。全球范圍內(nèi)，晶圓廠產(chǎn)能擴充仍在繼續(xù)，下游需求的不斷發(fā)展為半導(dǎo)體設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)的擴張和升級提供了機遇。

（2）半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重心轉(zhuǎn)移為本土設(shè)備廠商提供巨大機遇

憑借巨大的市場容量以及多年的發(fā)展，中國已成為全球最大的半導(dǎo)體消費國和生產(chǎn)國。廣闊的下游市場和不斷完善的上下游產(chǎn)業(yè)鏈帶動全球產(chǎn)能中心逐步向中國大陸轉(zhuǎn)移。中國大陸、中國臺灣將在新晶圓廠建設(shè)方面處于領(lǐng)先地位，各有8座新增晶圓廠。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大將為國內(nèi)設(shè)備廠商帶來巨大發(fā)展機遇，國產(chǎn)設(shè)備將加速導(dǎo)入大陸晶圓廠，因此國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備將迎來快速發(fā)展期。

（3）國家政策大力支持設(shè)備國產(chǎn)化提升

集成電路產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)中基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性和戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心產(chǎn)業(yè)之一，是衡量一個國家或地區(qū)現(xiàn)代化程度以及綜合國力的重要標(biāo)志。近年來，全球供應(yīng)鏈的緊張和國際貿(mào)易摩擦對國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響，國內(nèi)社會各界對半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化的重視程度不斷提升。

“十三五”規(guī)劃中多次提及集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性，強調(diào)要著力補齊

核心技術(shù)短板，加快科技創(chuàng)新成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，攻克集成電路裝備等關(guān)鍵核心技術(shù)。規(guī)劃中將集成電路裝備作為關(guān)鍵核心技術(shù)，“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”被列為國家重點科技專項。