20210806-东吴证券-半导体检测设备行业专题报告_晶圆制造环节检测设备尚需技术积淀_封测环节检测设备国产化加速_68页_5mb

半导体检测设备行业专题报告总结

核心内容概述

半导体检测设备是半导体制造过程中不可或缺的环节，主要分为晶圆制造环节检测设备和封测环节检测设备。其中，晶圆制造环节检测设备技术壁垒高，市场被海外巨头垄断，而封测环节检测设备国产化进程加快，尤其是在模拟/混合信号和SoC测试领域。

主要观点

• 晶圆制造环节检测设备：市场高度集中，KLA为全球龙头，占据约58%的市场份额，其他主要玩家包括应用材料、日立高新。其技术更偏向物理性检测，如膜厚、关键尺寸、缺陷检测等，且国产设备商市场份额较低，不足1%。
• 封测环节检测设备：以ATE测试机为核心，泰瑞达和爱德万为双龙头，合计市场份额超过90%。近年来，国内企业如华峰测控、长川科技在模拟/混合信号测试领域实现突破，部分技术指标达到国际先进水平。
• 行业趋势：随着中国半导体产业的快速发展，封测环节检测设备的国产替代趋势明显，未来有望在SoC测试领域实现更大突破。全球半导体设备市场CR10长期稳定在76%以上，中国成为最大市场。

关键信息

全球市场情况

• 2020年全球半导体设备销售额为712亿美元，同比增长19.2%。
• 中国半导体设备销售额为187.2亿美元，同比增长39.2%，占全球市场约26.3%，成为最大市场。
• 2020年全球晶圆制造和封测环节检测设备市场规模为142亿美元，其中封测环节检测设备市场规模为65亿美元，同比增长20%。

检测设备分类

• 晶圆制造环节检测设备：包括量测设备（占40%）和缺陷检测设备（占50%），KLA在多个子领域占据主导地位。
• 封测环节检测设备：包括晶圆检测（CP）和成品测试（FT），主要依赖ATE测试机，占封测设备市场约63%。

主要设备及技术特点

• ATE测试机：是检测设备中最重要的设备，占检测设备价值量的63%。其核心技术指标包括测试功能模块、测试精度、响应速度、应用程序定制化和平台可延展性。
• 分选机：主要承担芯片测试接触和挑拣任务，全球市场由科休、爱德万等企业主导。
• 探针台：用于晶圆测试，精度要求高，市场主要由东京精密、东京电子等国外企业占据。
• 探针卡：是ATE测试机与芯片连接的关键部件，FormFactor为全球龙头，技术壁垒高。

国内企业表现

• 华峰测控：专注于模拟及混合信号测试设备，已在该领域实现突破，2020年占国内市场份额约6.1%，并逐步向SoC测试机拓展。
• 华兴源创：在封测环节检测设备领域表现突出，成为重点推荐标的。
• 长川科技：在模拟/混合信号测试领域也有一定市场份额，占2.4%。
• 其他国内企业：如上海精测、中科飞测、赛腾股份等，主要布局在膜厚、OCD等环节。

投资建议

• 重点推荐华峰测控，其在模拟及混合信号测试领域已具备较强竞争力，并在拓展SoC及大功率器件测试方面有较大成长空间。
• 推荐华兴源创，在封测环节检测设备领域实现国产替代，具备一定市场潜力。

风险提示

• SoC测试机和大功率器件测试系统研发不及预期：技术难度高，研发周期长。
• 半导体行业景气度下滑风险：下游需求波动可能影响设备销售。
• 产品价格下降及毛利率下滑风险：市场竞争加剧可能导致价格下降，影响盈利能力。

市场空间展望

• 2022年模/混测试机市场空间约为2亿美元，而SoC测试机为32亿美元，国产设备厂商在高端领域具备增长潜力。
• 未来随着国内半导体产业链的完善，测试设备国产化率有望进一步提升，尤其在SoC测试领域。

行业格局与竞争分析

• 晶圆制造检测设备：KLA一家独大，市场集中度高，国产替代仍需时间。
• 封测检测设备：泰瑞达和爱德万占据主导地位，国内厂商在模拟/混合测试领域已实现突破，但SoC测试机仍需技术积累。
• 技术路线差异：国外厂商产品线齐全，涵盖多个细分领域，而国内厂商以模拟/混合测试为主，逐步向SoC测试延伸。

未来发展趋势

• 国内测试设备厂商将逐步从模拟/混合测试向SoC测试机拓展，提升技术含量和市场空间。
• 通过持续研发和与客户合作，提升设备性能和软件平台通用性，以应对不断变化的测试需求。
• 海外企业通过并购和合作，进一步巩固其市场地位，国内企业需加强自主创新能力，提升市场份额。