半导体检测是控制芯片制造良率的关键环节。整个设备市场约占半导体设备市场的13%，仅次于蚀刻机、光刻机和薄膜沉积设备。
目前，我国检测设备的定位率仍然较低，市场主要由几家垄断全球市场的外国企业主导。根据VLSI Research，KLA、在中国市场，日立的应用材料占54.8%、9.0%和7.1%。中科飞测、上海精密测试、上海瑞力等国内厂商正在加快布局，逐步改变KLA的长期垄断格局。
下面，我们将详细关注半导体检测的相关问题。目前半导体检测市场的整体情况如何？不同的类型有哪些？在中国市场，推动产业发展的因素有哪些？产业链相关情况如何？企业发展现状如何？看市场，呈现出什么样的市场格局？目前国产替代有哪些进展？针对这些问题，我们将逐一梳理讨论，希望能启发大家了解中国半导体市场产业的现状。
01
半导体检测行业概况
1、半导体检测可分为前道、后道和实验室检测
半导体检测分析是指利用专业技术手段区分缺陷、故障原因、验证产品是否符合设计目标或分离好坏产品的过程，是半导体设计、生产、包装、测试整个产业链过程中的重要环节。根据相应的程序，可分为前量检测、后量检测和实验室检测。
前道量检测（又称半导体量检测）主要用于晶圆加工制造环节。检测对象是制造过程中的晶圆。通过测量或检查制造过程中每个晶圆的薄膜厚度、关键尺寸和晶圆图案缺陷的质量，确保工艺符合预设指标，防止偏差和缺陷的不合格晶圆进入下一个工艺流程。后检测（又称半导体检测）主要用于晶圆制造工艺完成后芯片的电气试验和功能试验。晶圆试验主要用于加工晶圆的电气试验，不合格的裸片在切片包装前去除，降低芯片包装成本；成品试验主要用于密封芯片的功能试验，以确保产品出厂的合格率。该类型的检测也可用于芯片设计阶段流片后产品的有效性验证。
半导体实验室检测贯穿于整个半导体产业链，包括故障分析（FA）、材料分析（MA）、可靠性分析（RA）等，主要采用物理分析、电气分析、表面分析、化学分析等检测技术，对故障样品进行缺陷定位和故障分析，帮助客户判断问题，加快产品研发和技术升级，提高产品效率和生产效率。2、半导体检测贯穿于半导体制造过程，在半导体行业中占有重要地位。检测分析是半导体产业链的重要环节，有助于加快半导体新产品的研发过程，提高产品性能和成品产量，提高运营效率，节约成本。由于芯片设计、晶圆OEM、包装测试、原材料制备和生产设备制造等环节可能会影响半导体产品的质量，因此检测服务伴随着各个环节。作为优化工艺控制良率、提高效率、降低成本的关键，检测设备在半导体行业中占有重要地位。随着技术的发展，半导体芯片晶体管的密度越来越高，相关产品的复杂性和集成度呈指数级增长，这对芯片的设计和开发是前所未有的挑战。新的应用需求推动了工艺微缩和三维结构的升级，大大提高了工艺步骤。成熟工艺（以45nm为例）的工艺步骤约为430个，先进工艺（以5nm为例）将增加到1250个，工艺步骤将近3倍；结构包括GAAFET、MRAM等新一代半导体工艺越来越复杂，在数千道工序中，每一道工序的检测都不能有错误，否则会显著影响芯片的成败。集成电路测试设备作为一种重要的专用设备，不仅可以判断被测芯片或设备的合格性，还可以提供设计制造过程中的薄弱环节信息，有助于提高芯片制造水平。3、从技术路线原理上看，光学检测技术具有精度高、速度快的优势，市场份额超过75%。检测和测量主要包括光学检测技术、电子束检测技术和x光测量技术，其中光学检测技术占有很大的空间。3、从技术路线原理上看，光学检测技术具有精度高、速度快的优势，市场份额超过75%。检测和测量主要包括光学检测技术、电子束检测技术和x光测量技术，其中光学检测技术占有很大的空间。三种技术的差异主要体现在检测精度、检测速度和应用场景上。结合三种技术路线的特点，采用光学检测技术的设备可以实现高精度和高速度的平衡，满足三维外观测量、光刻刻刻测量、多层膜厚测量等其他技术无法实现的功能。根据VLSI Research和QY 根据Research的报告，2020年光学检测技术、电子束检测技术和X光量测技术在全球半导体检测和测量设备市场中的市场份额分别为75.2%、18.7%和2.2%，可见应用光学检测技术的设备在比例上具有领先优势。
未来检测和测量设备的技术改进主要体现在三个方面：提高光学检测技术的分辨率，加强大数据检测算法和软件的独立研发，提高设备检测速度和吞吐量。分辨率：随DUV而来、随着EUV光刻技术的不断发展和集成电路工艺节点的不断升级，市场对检测技术的空间分辨精度提出了更高的要求。为了进一步提高光学分辨率，设备制造商必须使用波长较短的光源和数值孔径较大的光学系统。软件和算法：在达到或接近光学系统极限分辨率的基础上，光学检测技术还需要结合深度图像信号处理软件和算法，在有限的信噪比图像中找到微弱的异常信号。然而，市场上没有可直接使用的软件，因此行业企业需要在自己的测试和测量设备上开发算法和软件。
吞吐量：半导体质量控制设备是晶圆厂的主要投资支出之一，因此设备的成本性能是其购买的重要考虑因素。质量控制设备的检测速度和吞吐量的提高将有效降低晶圆检测成本，从而降低成本和效率。4、量/检测设备是国产化率最低的环节之一。本土企业正在快速突破量/检测设备是前道国产化率最低的环节之一。2022年国产化率仍不足 3%。中科飞测、上海精测、上海瑞励三家企业 2022年销售总收入约7.46亿元，对应中国大陆市场份额不足3%。以华虹无锡批量公开招标为统计样本，据不完全统计，2022年华虹无锡完成量/检测设备招标47台，其中国产设备中标 1 国产化率仅为2%，远低于去胶机、刻蚀设备、薄膜沉积设备等环节。
本土半导体设备企业在量/检测领域积极布局，基本覆盖主流/检测设备类型。中科飞行测试：涵盖无（有）图形晶圆缺陷检测、三维形状测量、薄膜厚度准备（介质）、套刻精度测量等系列设备，积极开发纳米图形晶圆缺陷检测、金属薄膜测量等设备。上海精测：覆盖薄膜测量、光学关键尺寸测量、电子束缺陷检测等设备类别。瑞丽科学：包括光学薄膜测量和缺陷检测设备，可实现各种半导体薄膜的准确厚度、折射率、成分比和应力测量，以及图形和无图形外观缺陷检测。东方晶源：拳头产品包括电子束缺陷检测 EBI、关键尺寸测量设备 CD-SEM。赛腾股份：收购日本 Optima，检测硅片、晶圆边缘和正背面的外观缺陷具有全球竞争力。本土企业在自主可控&技术协同进步的推动下，迅速推进。中科飞测多 款产品通过 28nm 生产线验收，2Xnm 生产线设备正在验证中，1Xnm 生产线设备正在研发中。此外，上海精测电子束检测设备已进入1Xnm 经验证，上海瑞丽自主研发的光学薄膜测量设备也已进入14nm生产线验证。
02
种类解析
检测设备：（纳米）图形晶圆缺陷检测比例最高，主要是光学检测技术。在检测过程中，光学检测技术可进一步分为无图形晶圆检测技术、图形晶圆成像检测技术和光刻膜板成像检测技术。少数图形晶圆缺陷检测和复查使用电子束进行检测。
1、图形晶圆检测设备图形化是指利用光刻或光学掩膜工艺对晶圆表面的材料进行沉积或清除。图形缺陷检测设备采用高精度光学技术识别和定位晶圆表面纳米和微米尺度的缺陷。对于不同的集成电路材料和结构，缺陷检测设备在照明和成像方式、光源亮度、光谱范围、光传感器等光学系统上有不同的设计。图形缺陷检测设备可分为两类：明场缺陷检测和暗场缺陷检测。明场缺陷检测设备采用等离子体光源垂直入射，入射角度与光学信号的收集角度完全或部分相同。光学传感器产生的图像主要由反射光产生；暗场缺陷检测设备通常采用不同入射角度和收集角度的激光光源，光学图像主要由晶片表面散射的光产生。它们都是通过对晶圆上的图形进行成像，然后与相邻图像进行比较来检测缺陷，并记录其位置坐标。光学晶圆缺陷检测设备用晶圆的旋转位置和光束的径向位置来定义晶圆表面缺陷的位置。在晶圆检测机中，光谱仪检测器PMT或CCD用电子方式记录光强，并在晶圆表面生成散射或反射强度的图。该图提供了由颗粒污染等问题引起的晶圆表面的缺陷大小、位置和缺陷信息。
明场光学图形缺陷检测设备的供应商包括科雷半导体(39xx系列和29xx系列)、暗场光学图形缺陷检测设备的应用材料(UVision系列)供应商包括科雷(Puma系列)。2、无图形晶圆检测设备无图形晶圆检测是对裸硅和表面无图形晶圆的检测。一般用于硅片在硅片厂开始生产前获得认证，半导体晶圆厂收到后再次认证的检测过程。同时，在生产过程中，对一些用于比较和环境测量的控制块进行了检测。由于晶圆表面没有图案，无需图像比较即可直接检测缺陷。其工作原理是将激光照射到圆形表面，通过多通道收集散射光。表面背景噪声抑制后，通过算法提取和分离多通道的表面缺陷信号，最终获得缺陷的尺寸和分离。无图形圆片表面检测系统能检测到的缺陷类型包括颗粒污染、凹坑、水印、划痕、浅坑、外延堆垛、CMP突起。一般来说，暗场检测是非图案化晶圆检测的首选，因为它可以实现高速扫描，从而实现高晶圆产量。主要供应商包括KLA(Surfscan系列)、Hitachi High-Tech(LS系列)。
3、掩膜版缺陷检测设备
掩模/光罩检测:掩模在使用过程中容易吸附粉尘颗粒，而较大的粉尘颗粒可能直接影响掩模图案的光刻质量，导致良率下降。因此，在使用掩模曝光后，通常使用集成的掩模探测系统来检测掩模板。如果在掩模板上发现超过规格的粉尘颗粒，所有在光刻过程中的晶圆都将被返工。对于光刻所用的掩膜板，通过宽光谱照明或深紫外激光照明，通过高分辨率、大成像口径的光学成像方法，获取光刻掩膜板上的图案图像，以较高的缺陷捕获率识别和判断缺陷。4、电子束成像也用于缺陷检测，特别是在光学成像效果较低的较小几何形状中。电子束检测的动态分辨率范围大于光学检测系统。随着半导体集成电路工艺节点的推进，光学缺陷检测设备的分析不能满足先进工艺的需要，必须依靠分辨率较高的电子束设备。电子束的原理是聚焦电子束扫描晶圆表面，接受反射的二次电子和背散射电子，然后将其转换为相应晶圆表面形状的灰度图像。比较晶圆上不同芯片的不同芯片（Die）图像在同一位置，或通过图像与芯片设计图形的直接对比，可以发现刻蚀或设计缺陷。电子束检测的优点是不受某些表面物理性质的影响，可以检测网格极度腐蚀残留物等小表面缺陷。与光学检测技术相比，电子束检测技术灵敏度高，但检测速度慢。因此，它主要用于识别研发环境和工艺开发中的新技术，以及光学检测后的审查，以清楚地识别缺陷的图像成像和类型。主要供应商包括KLA(EDR7XX系列，ESL10系列)、AMAT（SEM VISION系列)。
03
行业驱动因素
1、全球产业链转移和国内替代驱动国内半导体快速发展
根据产品应用，半导体产品可分为集成电路、分立器件、光电子器件、传感器等，其中集成电路占全球终端产品的80%以上，是大多数电子设备的核心部件。检测分析服务是半导体产业链的伴生产业。国内半导体检测产业的发展与产业繁荣密切相关。国内半导体产业的发展受益于全球产业链转移和国内替代的加速。一方面，全球半导体产业链分工带来的产业转移带动了国内半导体产业的发展，特别是密封测试和晶圆制造，5G、智能驾驶、人工智能等高智能产业的发展也加速了半导体产业需求的释放。根据WSTS世界半导体贸易统计，中国半导体市场规模从2015年984亿美元增长到2021年1925亿美元，六年复合增长率为11.8%，占全球市场规模的34.6%，是世界上最大的单一区域市场。其中，集成电路（IC）企业数量和市场规模的复合增长率分别达到25.0%和22.7%，增长率更为可观。2、量检测设备作为基础设备之一，具有较强韧性的半导体设备市场需求主要受晶圆厂资本支出规模的影响。自3Q22以来，半导体终端需求放缓导致全球晶圆制造商资本支出下降，半导体设备行业增长放缓。根据SEMI，2022年全球晶圆厂设备支出980亿美元，SEMI预计2023年同比下降22%至760亿美元，但预计2024年同比增长21%，恢复920亿美元。
3、“一代工艺、一代设备、一代材料”的行业特点也适用于先进工艺对量检测设备的要求。主流半导体工艺已经从28nm开始了、14nm、10nm、7nm向5nm发展，一些先进的半导体制造商正在开发3nm工艺，FinFET、GAA、3D NAND等结构逐渐成为主流技术。随着工艺的不断进步，产品工艺步骤越来越多，微观结构越来越复杂，材料使用也越来越多样化，生产成本呈指数级增长。为了获得尽可能高的晶圆产量，必须严格控制晶圆与同一晶圆之间的工艺一致性，因此对集成电路生产过程中的质量控制需求将越来越大。未来的测试和测量设备需要进一步提高灵敏度、准确性、稳定性、吞吐量等指标，确保每个过程都落在允许的过程窗口内，确保整个生产线的平稳连续运行。随着集成电路器件物理尺度的缩小，需要检测的缺陷尺度和物理尺度也在缩小；随着集成电路器件逐渐向三维结构发展，缺陷检测和尺度测量的要求逐渐从二维平面扩展到三维空间检测。为了满足高速、高灵敏度、高精度、高重复性、高成本性能的发展趋势和要求，在光学领域，行业进行了许多技术改进，如增强光强、光谱范围到DUV波段、提高光学系统的数值孔径、增加照明和采集的光学模式、扩大光学算法和光学模拟在检测和测量领域的应用，未来，随着集成电路制造技术的不断提高，相应的检测和测量技术水平也将不断提高。
04
产业链分析
1、产业链概况
从半导体检测行业的产业链结构来看，行业上游主要是提供检测设备、化学试剂等耗材的制造商；中游主要是半导体检测分析制造商；下游是芯片设计、晶圆制造、芯片包装、原材料生产、半导体设备、模块和终端应用。对于半导体企业来说，良率是衡量产品和服务质量的重要指标。半导体生产制造设计、制造、包装等环节的缺陷可能导致产品开路、短路、参数漂移、功能故障等。随着5G、随着人工智能等许多应用的出现，芯片功能的复杂性和系统集成的爆炸性增长，当芯片与系统、软件等环境集成时，各种应用模式下的安全性和可靠性尤为重要。因此，半导体检测分析具有明显的伴随属性，与下游客户的生产活动和研发活动紧密融合，是半导体产业链不可或缺的组成部分。
2、行业上游:以光学、电子束、精密移动机械零部件为主。从上游来看，量检设备主要涉及光学、电子束源、X-光源等核心零部件。光学主要包括光源、镜头、相机、探测器和光学元件。常见的部件主要是运动和控制，包括晶圆传输系统EFEM、机械手、精密运动系统、机械加工件等。供应商方面，根据中科飞行测试公告，EFEM和机械手海外供应商主要包括乐子、国内供应商主要包括果纳半导体、华卓精科、广川科技等；蔡司、滨松光子、爱特蒙特、爱万提斯、索雷博光电等光学零部件主要包括英诺激光、奥普特、凌云光、科迪赛瑞光电等；机械加工部件的海外供应商主要包括京瓷，国内供应商主要包括尚德福、郑州磨料磨具研究所等。
3、行业下游：根据全球半导体贸易统计，需求长期繁荣（WSTS）据统计，2021年全球半导体工业销售额为5559亿美元，同比增长26.2%；预计2022年全球半导体市场规模将增长4.4%，总体市场规模将达到5804亿美元左右。自2020年以来，由于下游需求强劲，全球半导体产业迅速复苏；2022年，半导体市场总体增长放缓，但经过短期周期调整，预计半导体市场仍将上升。根据IC Insights预测，2022年至2026年市场年平均增长率为6.5%。半导体行业整体繁荣有望提高半导体检测分析的需求。
05
市场格局
1、KLA占国外寡头垄断市场的50%以上
目前，全球半导体设备市场处于寡头垄断状态，美日技术在市场上处于领先地位，AMAT(美国)是应用材料、阿斯麦ASML(荷兰)、拉姆研究LAM Research（美国）、东京电子TEL(日本)、以科雷半导体KLA(美国)为代表的国际知名半导体设备企业占据了全球市场的主要份额。根据CINO 据Research统计，2022年全球十大半导体设备制造商均为境外企业，总市场份额超过75%。
KLA是全球量/检测设备制造商中的主导地位。根据Gartner数据，2021年行业前五名分别为KLA、AMAT、日立高新（Hitachi High-Tech）、创新科技（Onto Innovation）、新星测量仪器（Nova Measuring），行业TOP3占市场份额的75%。美国KLA牢牢占据行业领先地位，市场份额是行业第二次的四倍。根据Gartner，KLA在半导体制造过程中长期控制业务领域的份额超过50%，2021年以54%排名第一，是第二竞争对手市场份额的4倍以上。特别是在晶圆形状检测、无图形晶圆检测、有图形晶圆检测等领域，KLA在全球市场份额分别高达85%、78%、72%。
2、中国大陆半导体设备海外依赖性高，产品覆盖率和先进工艺差距大。除ASML外，中国大陆是2022年全球五大设备制造商中最大的客户。产品覆盖率差距较大，国内领先产品覆盖率为27%，更多类别需要开发和引进。数量/测试设备种类繁多，龙头公司通过自身的不断创新和并购拥有较高的工艺覆盖率。全球领先的美国公司KLA在测量+测试产品线上的覆盖率超过85%，几乎每条产品线都有最高的市场份额；其他海外领导者，如美国AMAT、ONTO等公司的产品覆盖率分别达到50%和35%以上。根据中科飞测招股说明书，公司产品线占份额的27%。同时，中科飞测正在积极开发纳米图形晶圆缺陷检测设备、关键尺寸测量设备等细分领域的机型，相应的市场份额为25%和10%。研发成功后，产品线覆盖率将提高。目前国内企业只能覆盖工艺节点28nm及以上。国际竞争对手的先进产品一般可以覆盖28nm以下的工艺，国内产品可以覆盖28nm以上的工艺，研发中应用于28nm以下工艺的量/检测设备。3、国内半导体在国内设备制造商内生+外延的快速发展正处于快速增长期，当地企业有更大的国产化空间。国内测量设备的主要制造商有中科飞测、上海瑞丽、上海精测、赛腾股份、东方晶源、埃芯半导体、南京中安等。其部分产品已进入一线生产线验证，以促进测量设备的定位。
06
国产替代机遇
1、大陆量测设备市场快速增长，国内替代需求迫切
中国大陆晶圆产能建设正在蓬勃发展。中国是世界上最大的半导体消费市场。强劲的终端需求也推动了全球晶圆制造能力中心向中国大陆的转移，加快了中国大陆晶圆产能建设。根据SEMI数据，2021-2023年全球84家大型芯片制造厂中有20家位于中国大陆，数量超过其他地区。
晶圆产能建设推动了国内量测设备市场空间的快速增长。自2020年以来，中芯南部、长江存储、合肥长信、广州粤芯、上海积塔等地方晶圆生产线的建设/扩张取得了进展。国内半导体制造企业的产能扩张为国内半导体设备市场规模的增长提供了强大的动力。根据相关数据，2016-2021年，中国大陆半导体设备市场空间年均复合增长率达到35.6%，远高于全球平均增长率20.0%；2016-2020年，中国大陆检测量测设备市场年均复合增长率达到31.6%，远高于全球平均增长率12.6%；2020年，中国大陆半导体检测和测量设备市场空间达到21.0亿美元。国内对检测和测量设备的替代需求迫切，当地制造商加快了突破。凭借技术积累、产品线覆盖率高、品牌认可度高的优势，海外龙头占据了中国大陆半导体检测和测量设备的主要市场；2020年，科雷半导体、应用材料和日立占据了70.9%的市场份额。据数据显示，2020年我国半导体量测和检测设备国产化率仅为2%左右，国产替代需求迫切。近年来，当地制造商抓住当地晶圆厂扩大生产/建设的时代机遇，积累技术水平，丰富产品系列，促进客户引进，加快产品和客户端的突破，预计国内替代东风将继续加速增长。2、半导体量/检测设备本地化率极低，本土企业未来空间广阔，半导体量/检测设备技术壁垒高，研发难度大。半导体量/检测设备的研发技术壁垒高，研发投入大，市场验证周期长，行业难以进入。在全球和中国，半导体量/检测企业的市场集中度较高，主要市场份额由科雷、应用材料等美国制造商占据。该行业具有“赢家为王”的属性。目前，中国大陆半导体量/检测企业的目标市场仍集中在中国，市场份额较低。目前，中科飞测是国内半导体量/检测领先企业，重点关注光学检测领域。目前，科飞测试的主要竞争对手包括：国外：科雷半导体、应用材料、创新技术、新星测量仪器、康特技术和帕克公司；国内：上海瑞丽和上海精细测试。半导体量/检测设备本地化率低，但增长趋势明显。国内半导体量/检测设备企业主要包括中科飞行测试、上海精密测试和上海瑞丽。大多数其他产品体积小或仍在研发中。因此，利用这三家公司的市场份额来拟合本地化率。2018-2022年，中科飞测、上海精测、上海瑞丽的总收入从0.6亿元增加到7.46亿元，CAGR为87.8%。在国产化替代的背景下，三家公司的收入迅速增长。与此同时，半导体量/检测设备的国产化率也从2018年的0.69%迅速上升到2022年的3.45%。目前，国内半导体量/检测设备制造商正处于加速国内替代的阶段，海外布局预计将在国内市场份额上升到一定程度后进行。
国产替代势在必行，因为政策端促进了美国半导体霸权叠加的影响。半导体关键设备作为一种具有战略意义的高端设备，对我国半导体产业的发展具有重要意义。国家高度重视半导体相关设备的发展，制定并出台了一系列法律、法规和政策支持。例如，《国民经济社会发展十四五年规划和2035年愿景目标纲要》中提到，“在集成电路领域，重点研发集成电路设计工具、重点设备、高纯靶材等关键材料”，如《关于印发十三五国家战略性新兴产业发展规划的通知》中提到，“促进包装测试、关键设备和材料等行业的快速发展”。作为集成电路领域的重点高端设备，半导体量/检测设备将受益于相关政策。
美国对中国半导体产业的持续压制有望加速国内半导体设备的替代。2022年10月7日，美国商务部工业安全局（BIS）将31家中国公司、研究机构和其他团体列入所谓的“未经核实的名单”，限制其获得一些监管的美国半导体技术的能力，旨在进一步限制中国获得先进的计算芯片、开发和维护超级计算机和制造先进技术的能力。美国此举是继中国禁止高端光刻机，向华为实施“芯片禁令”、组织“芯片四方联盟”、一系列限制行为后的升级政策，如发布芯片法案。在美国持续施压的背景下，国内替代半导体关键设备已成为必然趋势。为了满足长期稳定的设备供应商的生产需求，国内下游芯片制造商对国内设备制造商的关注将达到前所未有的高度。以国内领先的芯片制造商中芯国际为例，其招股说明书和定期报告还特别提到“为了降低供应链风险，中芯国际建立了供应渠道多元化的持续改进机制，有计划地引进新供应商，减少单一供应商对生产活动的影响。为有效缩短供应周期，减少对关键供应商的依赖，在与国际供应商合作的同时，注重促进供应链本地化，培养本地供应商。测量/测试设备是半导体生产的关键设备之一。在此背景下，预计中国国内半导体测量和测试设备的国内替代速度将加快，中科飞行测试等企业将迎来发展机遇。3、预计2025年半导体检测市场规模将达到90亿元左右，国内半导体检测市场规模将通过三个数据计算：国内半导体检测行业的销售规模、研发支出比例和研发支出测试费用比例。考虑到华为的Mateeee，2021年中国半导体行业的销售规模达到2118亿美元 超预期销售60系列手机，智能汽车、智能家居、AI、随着物联网等行业的快速增长，预计未来几年半导体行业的收入将增长约5%-12%，2025年将超过3000亿美元。根据长江产业中半导体板块平均分类，R&D支出强度涵盖半导体材料、半导体设备、分立设备、集成电路封装、集成电路设计五个方向。2017-2022年整体呈上升趋势，假设2025年占9.5%。根据典型7家公司(韦尔股份、汇顶科技、赵毅创新、紫光国微、富汉微、全志科技、中英电子)披露的平均数据，2022年测试费用/R&D费用约为4.2%。考虑到半导体产品类型和应用场景复杂性的提高和国产化验证的需求，预计测试比例将继续稳步提高，假设2025年达到4.5%。值得一提的是，测试成本在产业链整体收入中所占比例不高。2022年约为0.38%。测试分析环节经济成本低，但功能强。这一特点可以有效保证客户在选择测试供应商时，将品牌认可度和技术服务能力优先于价格。综上所述，预计2025年国内半导体检测市场规模将达到90亿元，2023-2025年复合增长率将达到13.6%；受消费电子终端需求疲软的影响，2022年和2023年的产业增长可能会放缓，但考虑到先进工艺、第三代半导体和5G、高性能计算（HPC）、智能汽车、人工智能等新兴领域的需求逐渐释放，行业未来仍有很大的前景。
07
相关企业
1、中科飞测：国内半导体检测测量设备替代领导者，当时发展迅速
注重半导体质量控制设备，业绩快速增长。公司专注于半导体检测和测量两类专用设备，其中测量设备收入占75.5%，测量设备收入占23.1%，已应用于国内28nm及以上工艺的集成电路制造线。公司2022年营收5.09亿元，同比增长41.24%，2018-2022年营业收入CAGR为103.23%；公司2022年总毛利率为48.67%，比2018年增长25pcts。技术优势推动公司实现业绩和盈利能力的爆炸性增长。测量测量是半导体产业链的重要环节，受益于下游晶圆厂的持续扩产。测量设备是半导体设备的重要组成部分，作为质量控制环节，伴随着半导体前道和先进包装。据SEMI统计，测量设备约占半导体产业链价值的11%，仅次于蚀刻机、光刻机和薄膜沉积设备。随着中芯国际等国内晶圆厂商保持扩产趋势，包括中科飞测在内的检测测量设备厂商将继续受益。公司在国内检测测量厂家中市场份额领先，引领国内替代。截至2020年，科雷占国内检测测量设备市场份额的50%以上，国内检测测量设备市场定位率低于3%，其中科飞测量市场份额的1.74%明显领先于国内同行。目前，中科飞测试设备与国际领先的科雷和创新技术相当，测量设备的重复性精度也达到了国际领先的帕克公司的水平。中科飞测试产品已广泛应用于中芯国际、长江存储、士兰集科、长电科技、华天科技、通福微电等晶圆制造商的生产线。公司注重R&D投资，R&D成果转化潜力巨大。2022年，公司研发费用率达到40%，远高于行业平均水平。目前，公司共有324名研发人员，占公司员工的43%；截至2022年中，公司14个R&D项目中有10个已获得政府补贴，覆盖率达到71.4%，补贴金额达到R&D投资32.45%。高R&D投资模式是可持续的。目前，公司已有10个项目开始产业化验证，预计未来两年将实现量产转化为公司业绩。
2、精测电子：三级跨越，国内领先的检测设备起航公司深入从事面板检测行业，半导体和新能源的布局开启了新的增长篇章。自2006年成立以来，公司立足于面板显示检测领域，整合了“光、机、电、软、计算”的综合系统优势，在面板显示检测领域处于行业领先水平。2018年，公司进入半导体检测和新能源轨道，形成了“面板显示+半导体+新能源”的业务布局，并逐步延伸到核心上游零部件领域。自2020年以来，公司半导体+新能源业务占收入的比例不断上升，到2023年上半年已升至32.1%。凭借技术积累和自主研发，公司积累了丰富的客户资源和品牌知名度。平板显示检测领域的客户已覆盖京东方、华兴光电、中国电子、天马微等国内主要面板和模块制造商，以及在中国大陆建立生产基地的韩国、日本和台湾的面板和模块制造商，如富士康和明基友达；在半导体检测领域，公司与中芯国际、华虹集团、长江存储、合肥长信、广州粤芯等众多客户建立了良好的合作关系。公司重视战略R&D投资，培养R&D人才。2022年底，公司R&D人员占公司员工总数的50%以上，为公司新产品的推出注入了强大动力。公司重视战略R&D投资，培养R&D人才。2022年底，公司R&D人员占公司员工总数的50%以上，为公司新产品的推出注入了强大的动力。半导体设备新订单优秀，产品线布局全面，工艺突破更先进。由于下游需求的逐步复苏和全球半导体先进产能的扩张，预计2024年半导体检测设备市场有望复苏。公司产品线布局丰富，膜厚系列产品、OCD设备、电子束设备已获得国内客户批量订单；半导体硅应力测量设备也获得客户重复订单；光学缺陷检测设备已完成第一套交付，工艺订单更先进；图形暗缺陷检测设备等储备产品正在研发中。目前，公司核心产品已覆盖2xnm及以上工艺，膜厚产品、OCD设备、电子束缺陷复查设备已获得龙头客户订单。截至2023年8月29日，公司半导体领域在手订单金额为13.65亿元；与截至2023年4月23日在手订单8.91亿元相比，新签订单增长良好。未来，随着公司工艺的先进性和产品成熟度的不断提高，市场认可度的叠加，预计半导体设备订单将继续增加，成为公司最重要的收入贡献点。新显示带来了面板检测设备市场的新需求，公司产品线的多维拓宽占据了先发优势。传统面板行业经历了一年半的下行周期，仍处于周期底部，OLED和Mini新显示技术的快速迭代，如MicroLED，带来了新的需求。目前，该公司的产品已覆盖Module、Cell、Array三大制程和LCD、OLED、Mini2023年上半年，公司加大了对精密光学仪器和新型显示器的投入，建立了深圳精密测试，进一步帮助公司拓展显示器领域AR/VR行业相关业务的发展。在智能和精密光学仪器领域，主要产品已获得客户重复批量订单；AR/VR/MR等头显设备配套检测取得突破性进展；Micro-OLED检测领域与世界顶尖客户取得突破性研发进展，成为中国首屈一指进入Micro-OLED cell段检测方案提供商，Micro-OLED模块检测端也与世界顶级客户达成了合作协议，目前项目进展顺利；Micro-OLED、光学显示模块（Eyecup）支持测试已收到世界顶级客户的批量订单，并完成部分交付；预计公司将充分利用产品优势和客户优势，为下游增长开辟更广阔的空间。新能源设备应用广泛，与核心客户深入合作，拓展国内外新客户。公司在新能源设备领域主要关注高价值的中后期环节，包括化学成分容量产品批量运输，切割机通过认证，锂电池视觉检测系统、电池组装线、激光模具切割机布局，公司与锂领先创新航空签署战略合作伙伴协议，共同开发迭代产品，积极开发国内外客户，预计未来将继续受益行业增长。
3、上海瑞丽:成立于2005年6月，致力于集成电路生产前道工艺检测领域设备的研发和生产。是国内少数进入国际领先12英寸生产线的高端设备企业之一，也是国内唯一进入韩国领先芯片生产企业的国内集成电路设备企业。截至2022年上半年，中微公司持股比例为29.36%。上海瑞丽的主要产品有光学膜厚测量设备、光学缺陷检测设备、硅片厚度及翘曲测量设备等。在测量设备方面，公司自主开发的12英寸光学测量设备TFX3000系列产品已应用于65/55/40/28nm芯片生产线，正在进行14nm工艺验证，支持3D存储芯片生产线64层3D NAND芯片的生产正在验证96层3D NAND芯片的测量性能。在检测设备方面，FSD158e设备和WSD200&WSD300系列设备可分别用于2、3、4、5、6、88寸图形或无图形晶圆，88寸图形或无图形晶圆、检测12寸图形或无图形晶圆的外观缺陷。
4、赛腾股份有限公司：收购Optima进入半导体晶圆缺陷检测领域。赛腾股份有限公司是国内领先的消费电子设备企业，通过扩大并购，将主营业务扩展到半导体、新能源汽车等行业。公司2022年实现收入29.34亿元，同比+26.55%。净利润2.93亿元，同比增长63.5%。半导体设备：赛腾股份于2018年通过收购无锡昌鼎进入半导体封测设备领域。通过收购日本Optima，2019年进入晶圆检测设备领域。无锡昌鼎主要生产半导体包装测试设备，如编带一体机、自动组焊机、自动打标机等；Optima拳头产品包括RXW-12000、RXM-1200、BMW-1200(R)、AXM-1200四大类，产品覆盖边缘、背面、正面等缺陷检测，是世界领先的硅片、晶圆外观缺陷检测设备龙头企业。目前产品主要是无图形晶圆检测设备，已成功进入SUMCO、SK、SUMSUNG、协鑫、易斯伟、中环、金瑞红、沪硅等国内外龙头厂商预计今年将在国内晶圆厂取得突破，图形晶圆检测设备正在稳步研发中。2022年半导体设备板块收入达到3.75亿元，同比增长73%。
消费电子设备：受益于2023年北美大客户新机配备潜望式摄像头和MR新产品，预计2023年将迅速增长。公司将继续受益于北美大客户的三大边际变化:2023年，新机配备潜在摄像头，带来设备增量需求，即将发布的MR新产品带来的设备增量需求，以及产能向东南亚迁移带动的设备增量需求。新能源汽车设备：下游新能源汽车繁荣程度高，公司充分绑定龙头客户。2018年，公司收购菱欧科技(现更名为赛腾菱欧)，切入汽车零部件智能设备行业。主要客户有日本电产、村田新能源、松下能源等。5、天准科技：收购 MueTec：2021年5月，天准科技以1819万欧元收购德国Muetec公司100%股权，检测测量产品宽度广，掩膜版填补空白。Muetec的主要产品是高精度光学测量和检测解决方案，2021年营业收入仅为0.4亿元。Muetec深耕测量测量行业30多年，重点覆盖 65nm 以上工艺，产品线宽，为多行业提供产品解决方案。Muetec的主要产品包括晶圆宏观缺陷检测、晶圆微缺陷检测、掩膜版检测、红外检测等检测设备，以及关键尺寸测量、套刻精度测量、薄膜厚度测量、掩膜版测量、红外测量等测量设备，其中掩膜版、套刻精度等产品在国内供应中稀缺。Muetec主要服务于晶圆制造、先进包装、光掩模板、MEMS 传感器、电子元件、OLED、 LED 英飞凌、恩智浦、台积电等多个先进制造领域的主要客户。(半导体在线)
