半导体设备系列研究三_半导体检测设备_芯与屏相融_光与电交汇_38页_3mb
报告摘要
半导体检测设备行业分析总结
核心内容
半导体检测设备是半导体行业中唯一贯穿设计、制造、封装和应用全过程的重要部分,具有丰富内涵。检测设备市场在整体半导体设备市场中占据 15%~20%,市场空间约60~80亿美元。根据SEMI数据,2016年全球半导体设备销售额达410亿美元,检测设备市场空间约为60~80亿美元。
检测设备主要分为两个方向:
- 过程工艺控制检测:主要用于前道晶圆制造环节,包括缺陷检测、膜厚测量、线宽检测等,主要由科磊、日立高新、应用材料等企业占据。
- 半导体测试:包括设计验证、CP测试(晶圆测试)和FT测试(成品测试),主要由爱德万、泰瑞达等企业主导。
主要观点
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过程工艺控制检测:
- 用于晶圆制造过程中,协助提升良率和生产效率。
- 需求主要来自芯片制造商和代工厂,与晶圆厂设备投资高度同步。
- 科磊是该领域的龙头,其市场份额超过50%,尤其在缺陷检测和膜厚测量方面具有高市场占有率。
- 2015年过程工艺控制检测市场规模为46亿美元,2016年全球前十大半导体设备企业中,科磊、爱德万、泰瑞达等企业均以检测设备为主要产品。
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半导体测试:
- 包括设计验证、CP测试和FT测试,主要面向不同类型的集成电路进行测试。
- 爱德万和泰瑞达占据全球90%的测试机市场,是后道测试设备的主要供应商。
- 随着SOC和存储器芯片需求的增长,测试设备市场持续扩大。2017年全球半导体测试设备市场为33.5亿美元,其中SOC测试设备占24亿美元,存储器测试设备占6.5亿美元。
- 随着技术的发展,测试设备需要不断升级,以满足更高集成度和更复杂功能的需求。
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国内企业的发展:
- 上海睿励在光学测量设备方面已有一定突破,其产品应用于28nm及以下制程。
- 长川科技在FT测试市场已有积累,新产品探针台即将推向市场,有望拓展至CP测试。
- 精测电子作为国内面板检测龙头,已与三星半导体检测设备供应商IT&T成立合资公司,进军半导体检测领域。
关键信息
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市场格局:
- 科磊、爱德万、泰瑞达是全球半导体检测设备的三大巨头,其中科磊在过程工艺控制检测领域占据主导地位。
- 爱德万和泰瑞达在测试机市场占据主导地位,合计市场份额达90%。
- 国内企业正在逐步进入测试设备市场,其中长川科技是唯一上市的测试设备企业,而上海睿励和精测电子也在积极拓展。
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投资与增长:
- 随着大陆晶圆厂投资加速,半导体设备需求大幅增加,国内企业有望受益于国产替代空间。
- 2015年全球半导体设备市场为365亿美元,其中过程工艺控制检测市场为46亿美元,半导体测试设备市场为33亿美元,两者合计占21.6%。
- 存储器测试设备市场在2017年迎来复苏,销售额达到6.5亿美元,同比增长38.3%。
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技术发展趋势:
- 随着半导体技术的发展,测试设备需要支持更高集成度和更复杂的功能,如SoC、3D NAND等。
- 测试机从低速、低管脚数发展为高速、高管脚数,以满足复杂芯片测试需求。
- 高端测试机毛利率较高,达45~55%,而分选机毛利率相对较低,约30%。
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风险提示:
- 行业投资波动带来的收入不确定性。
- 竞争加剧可能导致毛利率下滑。
- 技术研发及国产化趋势推进不及预期。
- 国家产业扶持政策变化或力度不足。
投资建议
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重点关注:
- 精测电子:在面板检测领域具有领先优势,正拓展至半导体检测。
- 长川科技:在FT测试市场已有积累,新产品探针台有望拓展至CP测试。
- 上海睿励:在光学测量设备方面取得突破,产品应用于先进制程。
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发展趋势:
- 随着半导体技术不断进步,测试设备市场将持续增长。
- SOC测试设备需求持续上升,存储器测试设备迎来复苏。
- 国内企业有望在细分市场取得突破,推动国产替代进程。
图表索引(摘要)
- 图1:测试在集成电路全过程中的应用
- 图2:单个晶体管的制造成本与测试成本对比
- 图3:主要半导体设备市场份额
- 图4:2016年全球前十大半导体设备企业设备收入与毛利率
- 图5:2015年各类半导体设备销售额及占总设备市场的比例
- 图6:PMOS SiGe关键尺寸测量
- 图7:鳍图案上颗粒在伪栅极蚀刻后导致鳍尖顶缺陷
- 图8:生产线内出现缺陷问题
- 图9:工艺控制的受益类型
- 图10:电子产品工业链
- 图11:半导体行业资本开支增速
- 图12:半导体行业资本开支(亿美元)
- 图13:半导体行业资本开支结构
- 图14:过程控制设备与WFE的市场规模(亿美元)
- 图15:过程控制与半导体设备市场增速
- 图16:过程控制与先进技术的相互促进
- 图17:不同设计规则对应的工艺步骤数量
- 图18:2012年过程工艺控制检测各种检测设备占比
- 图19:主要过程工艺控制检测设备商
- 图20:KLA-Tencor营业收入(百万美元)
- 图21:KLA-Tencor净利润(百万美元)
- 图22:KLA-Tencor营业收入(百万美元)
- 图23:2017财年KLA-Tencor收入结构
- 图24:KLA-Tencor毛利率与净利率
- 图25:KLA-Tencor研发费用(百万美元)
- 图26:KLA-Tencor存货(百万美元)
- 图27:按测试内容分类的半导体测试类型
- 图28:测试在集成电路全过程中的应用
- 图29:经过测试和墨点标示的晶圆示意图
- 图30:半导体产业链及测试设备的应用
- 图31:晶圆测试和封装测试工作流程示意图
- 图32:晶圆检测中的探针台和测试机工作示意图
- 图33:东京电子与东京精密的探针台产品布局
- 图34:分选机常见的三种结构类型
- 图35:全球分选机市场规模(亿美元)
- 图36:全球探针台市场规模(亿美元)
- 图37:2017年全球半导体产品销售额结构
- 图38:泰瑞达部分半导体测试设备产品
- 图39:全球SOC测试设备市场(百万美元)
- 图40:爱德万T2000系列开放式SoC测试系统
- 图41:存储器和整体半导体产业周期波动对比
- 图42:SOC测试与存储器测试占ATE设备的比重
- 图43:全球存储器销售额(百万美元)
- 图44:全球存储器测试设备市场规模(百万美元)
- 图45:2016年全球测试设备市场格局
- 图46:全球半导体测试机市场份额(百万美元)
- 图47:爱德万营业收入与净利润(亿美元)
- 图48:泰瑞达营业收入与净利润(亿美元)
- 图49:2000年以来爱德万公司的产品革新历程
- 图50:爱德万和泰瑞达的研发费用占比
- 图51:全球主要测试设备企业的毛利率
- 图52:国际测试机企业与国内企业测试机产品系列对比
- 图53:国际测试机企业与国内企业分选机产品系列对比
- 图54:上海睿励科学仪器主要产品
- 图55:长川科技公司主要测试机产品
- 图56:近三年长川科技营收及毛利率(百万元)
- 图57:2016年长川科技主营业务收入的产品结构
- 图58:精测电子营业收入和净利润(百万元)
- 图59:精测电子研发费用
表格索引(摘要)
- 表1:工艺过程控制检测与半导体测试对比
- 表2:IC产品的不同电学测试(从设计阶段到封装的IC)
- 表3:硅片制造生产区的质量测量
- 表4:CP测试与FT测试对比
- 表5:测试机的发展历程
- 表6:十二五后集成电路测试平台需求趋势
- 表7:长川科技公司主要分选机产品
未来展望
- 国内企业正逐步在测试设备领域取得突破,未来有望在细分市场中占据一席之地。
- 随着技术的不断进步,测试设备将向更高速、更复杂、更精准的方向发展。
- 存储器测试设备市场迎来复苏,带动相关设备需求增长。
- SoC测试设备需求持续上升,成为测试设备市场的重要增长点。
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