半导体行业深度研究：半导体检测设备：从前道到后道，全程保驾护航_46页_5mb

半导体检测设备行业总结

核心内容

半导体检测设备在设计、制造和封装环节中起着至关重要的作用，通过反复多次的检测和测试确保产品质量，提高良率和性能。缺陷带来的成本损失从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，检测设备在半导体制造过程中具有不可替代的地位。

主要观点

• 检测设备分为前道量检测和后道测试设备，分别用于晶圆制造和芯片测试。
• 前道量检测设备市场壁垒高，主要由美国KLA、AMAT、日本Hitachi和美国Onto等国际厂商主导，而中国厂商如精测电子、中科飞测、上海睿励等正在通过投资和研发逐步占据市场。
• 后道测试设备主要由测试机、探针台和分选机组成，其中测试机占据最大市场份额，由爱德万和泰瑞达主导，中国厂商如华峰测控、长川科技正在积极布局。
• 随着新应用领域如人工智能、物联网、新能源汽车的发展，以及芯片集成度的提高，检测设备市场需求将持续增长。
• 中国半导体检测设备市场增速高于全球，预计2026年市场规模将达到400亿元，复合增长率约为14.7%。
• 国产替代需求迫切，尤其是在中美贸易摩擦和供应链安全意识提升的背景下，国内厂商迎来发展机遇。

关键信息

前道量检测设备

• 市场概况：2020年全球前道量检测设备市场规模约69亿美元，我国约15亿美元。
• 分类：根据检测目的分为量测（Metrology）和缺陷检测（Defect Inspection）；根据应用范畴分为关键尺寸量测、膜厚量测、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。
• 技术原理：分为光学检测设备和电子束检测设备，二者在检测中互补应用。
• 主要厂商：KLA、AMAT、Hitachi、Onto等国际厂商占据主导地位；国内厂商如精测电子、中科飞测、上海睿励正在积极布局。

后道测试设备

• 市场概况：2020年全球后道测试设备市场规模约62亿美元，我国约14亿美元。
• 分类：测试机（63%）、探针台（15%）、分选机（17%）。
• 主要厂商：爱德万、泰瑞达占据主导地位；中国厂商如精测电子、华峰测控、长川科技正在积极布局。
• 发展趋势：随着芯片集成度提高和工艺复杂度增加，后道测试设备市场需求持续增长，国内厂商有望在细分领域取得突破。

投资建议

• 推荐关注：精测电子
• 联合覆盖：ASM PACIFIC
• 建议关注：长川科技、华峰测控

风险提示

• 半导体行业具有周期性
• 产业配套环境有待改善
• 高端技术人才缺乏
• 国内企业规模较小，品牌影响力不足

市场趋势与机遇

• 新应用领域：人工智能、物联网、新能源汽车等新兴应用带动检测设备需求增长。
• 工艺步骤增加：随着制程微缩和三维结构升级，工艺步骤大幅增加，检测需求也随之上升。
• 国产替代：国家政策支持、半导体产业转移和新应用需求共同推动国产替代进程加速。

竞争格局

• 国际垄断：前道量检测设备市场由KLA、AMAT、Hitachi、Onto等主导，占据全球市场90%以上。
• 国产突破：膜厚量测等细分领域技术门槛较低，国内厂商有望进入并取得一定市场份额。
• 未来展望：随着中国芯片设计公司的发展和检测需求的增加，检测设备市场将保持快速增长。

图表目录

• 图1：全球检测设备市场、分类及厂商
• 图2：广义上的半导体检测设备分类
• 图3：半导体在汽车中的应用
• 图4：汽车领域缺陷导致的产品损失
• 图5：2020-2021全球GDP和IC市场增量
• 图6：全球半导体前道量检测市场规模及拆分
• 图7：全球半导体后道测试市场规模及拆分
• 图8：中国半导体检测设备市场规模
• 图9：中国半导体检测设备市场规模预测
• 图10：缺陷检测设备原理
• 图11：关键尺寸量测
• 图12：薄膜厚度量测
• 图13：套刻对准量测
• 图14：套刻对准量测和关键尺寸量测案例
• 图15：膜厚量测设备案例
• 图16：光罩/掩模检测系统工作原理示意图
• 图17：光罩/掩模缺陷检测系统案例
• 图18：光罩/掩模检测系统案例2
• 图19：EUV掩模版缺陷检测：聚焦扫描原理示意图
• 图20：EUV掩模缺陷检测1
• 图21：EUV掩模缺陷检测2
• 图22：极紫外光EUV相关设备
• 图23：无图形晶圆上的缺陷检测流程
• 图24：无图形晶圆上缺陷检测原理
• 图25：检测工具中的光收集、加工和晶圆映射
• 图26：无图形晶圆检测系统案例
• 图27：图形化晶圆检测原理
• 图28：图形化晶圆检测系统案例
• 图29：缺陷复查设备功能
• 图30：光学明场、暗场检测原理
• 图31：电子束检测原理
• 图32：电子束图案晶圆检测系统案例
• 图33：光学明场检测设备案例
• 图34：光学暗场检测设备案例1
• 图35：光学暗场检测设备案例2
• 图36：全球半导体前道量检测市场规模及拆分
• 图37：前道量检测细分赛道市场情况
• 图38：2017-2018前道量检测市场格局
• 图39：KLA最新产品
• 图40：应用材料AMAT检测设备
• 图41：日立Hitachi检测设备
• 图42：Onto主要检测设备
• 图43：ASMPT图像传感器封测流程
• 图44：ASMPT检测设备
• 图45：上海精测发展历程及产品
• 图46：上海精测检测设备案例
• 图47：中科飞测主要设备
• 图48：上海睿励主要设备
• 图49：Optima主要设备
• 图50：后道测试设备在集成电路流程中的位置
• 图51：中国测试设备构成及市场规模
• 图52：2019年测试机主要设备公司及占比
• 图53：泰瑞达测试机主要分类
• 图54：爱德万主要测试机分类
• 图55：ASMPT光电产品应用解决方案及先进封装解决方案
• 图56：ASMPT主要测试设备
• 图57：2019测试机全球细分领域占比分类
• 图58：2019测试机中国细分领域占比分类
• 图59：各公司测试机适用领域
• 图60：2018年中国集成电路测试机产品结构
• 图61：存储器测试设备分类及占比
• 图62：长川科技主要设备
• 图63：华峰测控主要设备
• 图64：2020主要测试机公司关键技术指标对比
• 图65：探针台
• 图66：全球及我国探针台市场规模
• 图67：2019年全球及我国探针台市场TOP企业格局
• 图68：全球及我国探针台主要公司
• 图69：全球分选机市场主要企业及占比
• 图70：长川科技主要分选机设备
• 图71：上海中艺主要分选机设备