方块电阻测量修复设备行业发展基本情况

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1、方块电阻测量修复设备行业发展基本情况一、 半导体行业面临的机遇与挑战（一）半导体行业面临的机遇1、国家政策的大力支持半导体产业是现代经济社会发展的战略性、基础性和先导性产业，已成为当前衡量一个国家或地区综合竞争力的重要标志。为鼓励、推动产业发展，国家出台了一系列财政、税收政策。2017年1月，发改委发布的战略性新兴产业重点产品和服务指导目录将半导体专用设备产业列入战略性新兴产业重点产品目录。2021年3月，十四五规划将集成电路设计工具、重点装备等特色工艺突破作为加强原创性、引领性科技攻关的重点任务。前道量检测设备领域也受益于国家对半导体产业的支持政策，迎来了良好的发展机遇。2、半导体行业下游需

2、求持续增长汽车电子消费电子等终端应用领域的繁荣发展，推动了我国晶圆制造产线建设步伐加快。根据ICInsights数据，2017年至2020年间，全球投产的晶圆厂约62座，其中26座设于中国大陆；至2020年末，全球晶圆产能达到每月3，184万片，其中，中国大陆晶圆产能占全球比例为158%。下游晶圆制造产线的快速建设，对前道量检测设备需求持续增长。2016年至2020年，中国大陆前道量检测设备市场规模由70亿美元增长至210亿美元，年复合增长率达到3161%，市场规模占全球量检测设备市场的比例由1471%增长至2745%，已成为全球增速最快且占比最大的前道量检测设备市场。3、我国成熟制程产线对前

3、道量检测设备的需求缺口亟需缓解由于国际龙头企业逐步不再生产成熟制程前道量检测设备，且前道量检测设备的国产化率仅为2%，我国成熟制程晶圆制造产线面临着较大的供应缺口。前道量检测修复设备作为市场的重要组成，有效缓解了成熟制程设备供应紧张的局面，支持了我国半导体产线的建设。（二）半导体行业面临的挑战前道量检测设备涉及多学科技术，是典型的技术密集型、人才密集型产业。虽然我国半导体产业已储备了一定的技术人员，但仍难以满足市场需求的快速增长，专业人才仍相对匮乏。日本美国等国家在前道量检测设备领域起步较早，拥有大量的技术积累和完善的产业链配套环境，在经营规模、产品种类、技术水平、品牌声誉等方面具备领先优势，

4、综合实力强。我国前道量检测设备产业起步较晚，国内企业在整体技术水平、企业规模、人才储备、产品品类等方面仍与国际先进水平存在一定差距。二、 半导体设备行业产业链解析半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体产品按照功能区分可以分为集成电路、光电子器件、分立器件和传感器等四大类。其中集成电路是半导体产业的核心，根据WSTS数据，2020年集成电路市场规模占到了半导体市场的82%。半导体产业链可按照主要生产过程进行划分，整体可分为上游中游下游。以半导体中占比最高的集成电路产业为例，上游包括半导体材料、生产设备、EDA、IP核。EDA，即电子设计自动化（ElectronicsDesign

5、Automation），主要包括设计工具和设计软件。IP核（IntellectualPropertyCore）提供已经完成逻辑设计或物理设计的芯片功能模块，通过授权允许客户将其集成在IC设计中。中游包括设计、制造、封测三大环节。下游主要为半导体应用，主要包括3C电子、医疗、通信、物联网、汽车、新能源、工业等。三、 半导体设备行业发展现状半导体产业链庞大复杂的特性，使得很难有某一家公司能够在所有设备领域做到全覆盖。来自全球各个国家的企业共享整个市场。从2021年的全球竞争格局来看，第一梯队top5的收入规模均在百亿规模左右或以上，排名前top10的公司营收体量也要在20亿美元以上。对比国内设备龙

6、头北方华创2021年电子装备业务（包含集成电路业务和泛半导体业务）约为795亿元人民币的营收，我国半导体装备行业的营收规模距行业头部厂商仍存在较大差距，替代空间巨大。按照2021财年半导体业务收入排名，全球前五大半导体设备厂商分别为应用材料242亿美元营收，ASML约211亿美元营收，东京电子171亿美元营收，泛林半导体165亿美元应收，柯磊82亿美元营收。分地区来看，排名前十的厂商中有五家日本公司，四家美国公司，以及一家荷兰公司。2021年全球营收排名前五的设备厂商均属于前道设备的应用厂商，与前道设备占据80%以上的设备市场相匹配。同时，前五大厂商中有三家是平台型（应用材料，泛林半导体，东京

7、电子），横跨刻蚀，薄膜，清洗，离子注入等多个领域，对比来看，国内许多公司也在横向拓展业务领域以不断突破天花板，向平台型转型。比如，中微公司从刻蚀及化合物半导体外延设备延展到集成电路薄膜设备；万业企业从离子注入设备延展到其嘉芯半导体子公司，覆盖除光刻机之外的几乎全部前道大类；盛美上海从清洗，电镀等业务逐步覆盖，炉管，沉积及其他前道品类。四、 半导体设备行业分类以产业链应用环节来划分，半导体设备可分为前道工艺设备（晶圆制造）和后道工艺设备（封装测试）两个大类。其中后道工艺设备还可以细分为封装设备和测试设备。设备中的前道设备占据了整个市场的80%-85%，其中光刻机，刻蚀机和薄膜设备是价值量最大的三

8、大环节，各自所占的市场规模均达到了前道设备总量的20%以上。因此，全球半导体设备前十名厂商之中，有多家是平台型企业，横跨多个半导体工艺环节。五、 前道量检测设备行业概况（一）前道量检测设备行业概述1、前道量检测设备是晶圆制造产线中的核心设备半导体设备行业中，前道量检测设备主要运用光学技术、电子束技术等测量晶圆的薄膜厚度、关键尺寸等，或检测产品表面存在的杂质颗粒、机械划伤、晶圆图案缺陷等，贯穿光刻、刻蚀、薄膜沉积、CMP等晶圆制造的全部工序。在摩尔定律的推动下，元器件集成度的大幅提高要求晶圆制造不断向更小制程的工艺方向发展，工艺步骤和复杂程度大幅增加，工艺中产生缺陷的概率也会大幅上升，需要通过各

9、类型的前道量检测设备实现质量控制，保证每一道工序几乎零缺陷时，才能最终实现较高的产品良品率。因此，前道量检测设备是晶圆制造产线中不可或缺的核心设备之一。2、前道量检测设备的分类前道量检测设备根据使用目的可分为测量设备和检测设备：其中，测量设备主要是对晶圆的薄膜厚度、关键尺寸、套准精度、刻蚀深度、表面形貌等进行测量，以确保其符合参数的设计要求；而检测设备主要用于识别并定位产品表面存在的杂质颗粒沾污、晶圆图案缺陷、微观缺陷观测、机械划伤等问题。3、前道量检测设备精密复杂制造难度大前道量检测设备为高精密设备，需完成纳米级别的测量、检测工作，主要由传输单元、光路处理单元、信号单元、量检测单元等系统组成

10、，包含成千上万个具体模块，涉及高真空腔传输技术、光谱检测技术、快速运算技术、高精度信号检测技术等，是光学、电学、机械学、算法、运动控制等多学科的技术结晶。前道量检测设备广泛应用于晶圆制造中多个工艺环节，具有技术壁垒高、制造难度大等特点。在半导体设备中，前道量检测设备制造难度较大。（二）前道量检测设备市场规模前道量检测设备作为半导体设备市场的重要组成，其市场规模在半导体设备中仅次于薄膜沉积设备、光刻机、刻蚀设备。据SEMI数据统计，前道量检测设备约占半导体设备市场规模的13%。近年来，全球前道量检测设备市场呈现稳步增长。根据VLSIResearch、QYR数据，2016年至2020年，全球前道量

11、检测设备市场规模由2016年的476亿美元增长至2020年的765亿美元，年复合增长率1259%。同时，得益于半导体行业的繁荣发展，中国大陆前道量检测市场规模快速增长，由2016年的70亿美元增长至2020年的210亿美元，年复合增长率达到3161%，远超全球平均水平，占全球市场规模的比例由2016年的1471%增长至2020年的2745%，已成为全球最大的前道量检测市场。（三）前道量检测设备市场供需情况同光刻机市场相似，前道量检测设备的技术壁垒高、制造难度大，需要企业长时间的投入及技术积淀，供应市场呈现高度集中的格局。目前，全球前道量检测设备供应市场由KLA、AMAT、Hitachi等少数国

12、际龙头企业主导，其市场占有率分别为52%、12%、11%，其他企业市场份额合计仅25%。为匹配摩尔定律下晶圆制造工艺的升级步伐，及时满足全球领先的晶圆制造企业对新一代设备的需求，并保持引领市场的竞争力，在有限的资金、产能、人力下，KLA等国际龙头企业将更多精力投入先进制程设备，逐步不再生产成熟制程设备。由于半导体产业起步相对较晚，前道量检测设备的国产化率较低。根据沙利文数据，2016年至2020年，前道量检测设备国产化率虽有所增长，但仍相对较低；同时，根据中国电子专用设备工业协会数据，2020年度，前道量检测设备国产率仅为2%。虽然国产设备企业不断加大研发和技术积累，但目前仍处于发展初期。在晶

13、圆制造工艺代际更替过程中，不同制程半导体产品在终端市场应用呈现多样化的特点。其中，采用大晶圆尺寸及先进制程制造工艺的主要为CPU、GPU和存储器等产品；对于在汽车电子、消费电子等领域应用广泛的功率分立器件、MEMS、模拟芯片等，仍主要使用成熟制程工艺。因此，在代际更替过程中，多样化的终端市场应用使得不同制程的产线在较长的时间内是并存发展的。以8英寸产线向12英寸产线过渡为例，根据SEMI数据，在摩尔定律的驱动下，全球自2008年开始大规模建设12英寸产线，8英寸产线逐步减少。但2015年以来，汽车电子、智能消费电子、物联网等终端应用领域开始快速发展，对MCU、电源管理芯片、指纹识别芯片等产品的

14、需求迅速增加，全球8英寸产线数量开始恢复。至2020年，全球8英寸产线仍维持在191条，8英寸产能仍在全球晶圆产能中保持较大的占比。另一方面，根据ICInsights数据，2020年末，中国大陆晶圆产能在小于10nm制程领域尚待取得突破，20nm以上的制程产能占比为61%，其中40nm及以上制程占比达到50%，晶圆产线以成熟制程为主。在终端应用市场的快速发展推动下，中国大陆晶圆制造产业对成熟制程前道量检测设备需求快速增长。由于国际龙头企业（如：KLA、AMAT、Hitachi）逐步不再生产成熟制程设备，且量检测设备的国产化率仅为2%，国内成熟制程前道量检测设备供应缺口较大。前道量检测修复设备作

15、为市场重要组成，有效缓解了成熟制程设备供应紧张的局面，支持了我国半导体产线的建设。六、 半导体设备制造领域发展情况和未来发展趋势半导体产业是现代电子工业的基础，电子信息产业的先导和支撑，也是全球高端制造业的代表产业。半导体产品目前正处于晶体管时代，按照功能区分可分为集成电路、光电子器件、分立器件和传感器四大类，其中以集成电路为主导。根据WSTS（世界半导体贸易统计组织）统计数据，从2014年到2021年，全球半导体市场规模从3，166亿美元上升为5，559亿美元；2021年集成电路全球市场规模为4，63002亿美元，占半导体全球市场规模的比例约为8329%。根据WSTS统计数据，2010-20

16、20年，中国半导体行业销售额持续增长，十年复合增长率达1991%。据中国半导体行业协会统计，2020年中国集成电路产业销售额为8，848亿元，同比增长17%，是全球最大和贸易最活跃的半导体市场。半导体设备行业为半导体产业的核心支撑之一，是半导体产品迭代发展的基石和产能供给先行指标。根据摩尔定律，每隔18-24个月集成电路的技术都要进步一代，相应的设备制造产业必须要超前半导体产品更新开发出新一代设备。由于半导体产品制造工艺复杂程度高、对体积性能等要求严苛等特点，其生产、制造、测试等设备的价值普遍较高，并且随着产品的更新迭代，对上游设备和产品的需求和投入也与日俱增。随着市场需求带动全球产能中心逐步

17、向中国大陆转移，我国半导体整体产业规模和技术水平逐步提高，但我国半导体设备产业处于起步阶段，整机和核心零部件的进口依赖较大，核心零部件的国产化程度较低。根据中国电子专用设备工业协会统计，2020年国产半导体设备销售额为187亿元，设备国产化率不足10%，而技术要求最高的晶圆制造设备自给率更低。加速半导体设备国产化进程至关重要，设备核心零部件实现进口替代的需要日益迫切，一方面为半导体设备及零部件厂商提供了广阔的市场空间和发展机遇，另一方面也对其不断提升技术水平、增强研发能力提出了更高的要求和挑战。七、 半导体前道量检测设备行业的发展方向作为半导体前道量检测设备产业的主要组成部分，修复设备供应企业

18、未来需要持续提高技术实力，根据上下游技术发展趋势进行前瞻性的技术和产品布局，不断满足芯片制程升级需求；同时，前道量检测设备、关键配件的国产化也是前道量检测设备行业重要的发展方向。在摩尔定律下，下游晶圆制造企业的工艺不断发展，代际更迭也将持续存在。当前的先进制程设备在未来将成为退役设备，修复设备供应企业也需要持续提高自身技术实力，具备更高水平的修复技术和工艺平台，进行前瞻性的技术和产品布局。在全球智能化发展的背景下，推动国家半导体产业整体发展水平的进步是提高我国综合国力、在国际竞争中取得主动权的关键。在国家政策支持下，我国半导体产业进入积极扩产的战略窗口期。作为半导体产业链的重要组成部分，前道量检测设备、关键配件的自主研发和国产化是行业重要发展方向。