電子行業(yè)半導(dǎo)體設(shè)備系列量測檢測國產(chǎn)化短板替代潛力巨大

正文目錄過控：測檢是半體造率重保障 581.216量檢持升，前道備賽之一 21KLA：球測測企業(yè) 26精電、勵學(xué)器、科測公布量測測道 29風(fēng)提示 34圖表目錄圖表1:導(dǎo)量與測分類 6圖表2:程制檢、測和ATE（試）2021市空間 6圖表3:測陷量寸 7圖表4:學(xué)測術(shù)電子檢技和X測技特比較 7圖表5:2021過控分類市規(guī)（美） 8圖表6:刻差量 8圖表7:用套誤測量標(biāo)形 8圖表8:KLAArcher系套刻量統(tǒng) 9圖表9:ASMLYiledStar系列刻量備 9圖表10:薄測方法 10圖表11:四針法 10圖表12:渦法 10圖表13:橢偏法圖 11圖表14:依為FilmetricsR50、Aleris和SpectraFilm 11圖表15:光散測本流程 12圖表16:不光散量裝示圖注：(a)(b)角分散儀；(c)(d)譜散儀 13圖表17:基非性和庫配法參提流程 14圖表18:KLASpectraShape列CD和狀測統(tǒng) 14圖表19:電束物互作產(chǎn)的息 15圖表20:掃電原圖 15圖表21:SEM15圖表22:將SEM像成LineProfile計出值 15圖表23:明和場圖形圓陷測備 16圖表24:KLA39xx、29xx系列案圓陷測統(tǒng) 17圖表25:KLAPuma系形晶缺檢系統(tǒng) 17圖表26:缺檢方式 18圖表27:ASMLHMI系子束形圓陷測統(tǒng) 19圖表28:無形圓檢測程 19圖表29:典暗散意圖不缺散示圖 20圖表30:中飛與無圖設(shè)性對比 20圖表31:KLACandela8720 21圖表32:HitachiLS 21圖表33:全半體分環(huán)市規(guī)（美） 22圖表34:全晶制備分用場模十美金） 22圖表35:中大設(shè)場重性益升左：十美） 22圖表36:半體備增速期性 23圖表37:全過控場（美） 23圖表38:2020年導(dǎo)測和測備場類備銷額占比 24圖表39:2021年程細分場百美） 24圖表40:2020年球體檢和測備場地區(qū)況 25圖表41:中大半檢測量設(shè)市規(guī)（億金） 25圖表42:2020年國體量檢設(shè)市格局 25圖表43:2021年程市場局億金） 26圖表44:KLA收增（億金） 27圖表45:KLA地營（億金） 27圖表46:KLA（）27圖表47:KLAFY202327圖表48:KLA27圖表49:KLA（）27圖表50:科磊產(chǎn)品系列.......................................................................28圖表51:KLA28圖表52:KLA29圖表53:eViewTM30圖表54:中科飛測發(fā)展歷程...................................................................31圖表55:營業(yè)收入及增速（億元）..............................................................32圖表56:歸母凈利潤（億元）.................................................................32圖表57:檢測設(shè)備和量測設(shè)備營收（億元）......................................................32圖表58:檢測設(shè)備和量測設(shè)備毛利率............................................................32圖表59:中科飛測主要產(chǎn)品銷售情況（臺，萬元）................................................33圖表60:中科飛測研發(fā)費用情況（萬元）........................................................34圖表61:IPO（）....................................................34過程控制：量測、檢測是半導(dǎo)體制造良率的重要保障ICIC3DCISIC//EUV、XMetroog）（Inspection）如薄/半導(dǎo)體量測Metrology主要包括：晶圓在光刻膠曝光顯影后、刻蝕后和CMP（CD）RS，XPS）/Metal（StepHeight）半導(dǎo)體檢測Inspection主要包括：（COP）（Deformation）等；（圖表1:半導(dǎo)體量測與檢測分類資料來源：中科飛測招股書，（Wafer-LevelPackage）（ThroughSiliconVia，TSV）（Bump）（TSV）（CopperPillar）/（RedisriburionLayer，RDL）圖表2:過程控制（檢測、測量）和ATE（測試）2021年市場空間資料來源：Gartner，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，圖表3:檢測缺陷&量測尺寸資料來源：KLA，根據(jù)制造過程中采用的不同材料和結(jié)構(gòu)，工藝檢測設(shè)備分別采用包括寬波段光譜（、電子束、激光和X圖表4:光學(xué)檢測技術(shù)、電子束檢測技術(shù)和X光量測技術(shù)特征比較光學(xué)檢測技術(shù)電子束檢測技術(shù)X光量測技術(shù)主要特征通過聚焦電子束掃描樣片表面產(chǎn)生樣品圖像以獲得檢測結(jié)果，具有精度高、速度較慢的特點，通常用于部分線下抽樣測量部分關(guān)鍵區(qū)域基于X光的穿透力強及無損傷特性進行特定場景的測量先進工藝應(yīng)用情況

應(yīng)用于28nm及以下的全部先進制程。光學(xué)檢測技術(shù)因其特點，目前廣泛應(yīng)用于晶圓制造環(huán)節(jié)

28nm

28nm部先進制程，鑒于X資料來源：中科飛測招股書，VLSIResearchQYResearch，2020X市份占分為75.218.7及2.2。圖表5:2021年過程控制分類及市場規(guī)模（億美元）資料來源：Gartner，量測3（DBO）光學(xué)衍射系統(tǒng)（AIM）圖形。圖表6:套刻差量 圖表7:常用套誤測目圖形資料來源：HitachiHigh-Tech官網(wǎng)，

資料來源：《集成電路產(chǎn)業(yè)全書》，啟閎半導(dǎo)體，常見的光學(xué)套刻設(shè)備是A的AchrSML的YildSarArhr系IBODBO；YieldStarDBOHitachi的CD-SEMCV（SEM-OL）圖表8:KLAArcher系列套刻測量系統(tǒng)資料來源：KLA官網(wǎng)，圖表9:ASMLYiledStar系列套刻測量設(shè)備資料來源：ASML官網(wǎng)，四探針法渦流法圖表10:薄膜測量方法資料來源：《基于橢圓偏振法的薄膜厚度測量》，圖表11:四探法 圖表12:渦流法資料來源：KLA， 資料來源：KLA，橢圓偏振法。圖表13:橢圓偏振法原理圖資料來源：Wikimedia，F(xiàn)ilmetricsR50AlerisSpectraFilmEFILM圖表14:依次為FilmetricsR50、Aleris、和SpectraFilm資料來源：KLA，Development（AEI：AfterEtchInspection）圖表15:光學(xué)散射測量基本流程資料來源：《集成電路制造在線光學(xué)測量檢測技術(shù)：現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢》，OCD。測量儀器：EUVX圖表16:不同光學(xué)散射測量裝置示意圖注：(a)(b)角分辨散射儀；(c)(d)光譜散射儀資料來源：《集成電路制造在線光學(xué)測量檢測技術(shù)：現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢》，非線性回歸法圖表17:基于非線性回歸和庫匹配方法的參數(shù)提取流程資料來源：《集成電路制造在線光學(xué)測量檢測技術(shù)：現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢》，圖表18:KLASpectraShape系列CD和形狀量測系統(tǒng)資料來源：KLA官網(wǎng)，OCDAFM圖表19:電子與質(zhì)互用生的息 圖表20:掃描鏡理圖資料來源：《SEM在半導(dǎo)體工藝研究中的應(yīng)用實例》，

資料來源：鑠思百檢測，算法：CD-SEM．CD-SEMCD-SEM（Edge（Center圖表21:SEM像 圖表22:將SEM圖成LineProfile計出定值資料來源：HitachiHigh-Tech官網(wǎng)， 資料來源：HitachiHigh-Tech官網(wǎng)，檢測學(xué)檢測技術(shù)是通過從深紫外到可見光波段的寬光譜照明或者深紫外單波長高功明場,明場暗場圖表23:明場和暗場光學(xué)圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備資料來源：《28納米關(guān)鍵工藝缺陷檢測與良率提升》，明場光學(xué)圖形圓片缺陷檢測設(shè)備發(fā)展趨勢：180~650nmKLA39xx29xxUVision圖表24:KLA39xx、29xx系列圖案晶圓缺陷檢測系統(tǒng)資料來源：KLA官網(wǎng)，193nm266nm355nmKLAPuma（HitachiHigh-Tech）系列。圖表25:KLAPuma系列圖形晶圓缺陷檢測系統(tǒng)資料來源：KLA官網(wǎng)，缺陷檢測的常用算法就是將每個芯片的圖像與前/（GoldenDie）圖表26:缺陷檢測方式資料來源：HitachiHigh-Tech，（電子束圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備是一種利用掃描電子顯微鏡在前道工序中對集成當(dāng)前市場上的主流供應(yīng)商是ASML（收購漢民微測科技）和應(yīng)用材料。圖表27:ASMLHMI系列電子束圖形晶圓缺陷檢測系統(tǒng)資料來源：ASML官網(wǎng)，CMP半導(dǎo)體設(shè)備制造：主要包括工藝研發(fā)中的缺陷檢測、設(shè)備的工藝品質(zhì)評估（顆粒、金屬污染）等。圖表28:無圖形晶圓缺陷檢測過程資料來源：HitachiHigh-Tech官網(wǎng)，圖表29:典型暗場散射示意圖和不同缺陷散射示意圖資料來源：《基于暗場散射的無圖形晶圓表面缺陷檢測系統(tǒng)研制》，圖表30:中科飛測與科磊無圖形設(shè)備性能對比公司中科飛測科磊半導(dǎo)體設(shè)備型號S1SurfscanSP1TBI工藝節(jié)點130nm或以上130nm或以上最小靈敏度60nm60nm吞吐量100wph（靈敏度102nm）未披露公司中科飛測科磊半導(dǎo)體設(shè)備型號S2SurfscanSP3工藝節(jié)點2Xnm或以上2Xnm或以上最小靈敏度23nm23nm吞吐量25wph（靈敏度26nm）未披露資料來源：中科飛測招股書，全球無圖形晶圓檢測設(shè)備長期由KLA和日立主導(dǎo)。KLA的無圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備Surfscan具備DUV靈敏度和高產(chǎn)能的無圖案晶圓表面檢測系統(tǒng)，可以檢測裸晶圓、平滑和粗糙膜以及精細的光阻和光刻涂層中獨特的缺陷類型；HITACHI的LS系列通過暗場檢測從缺陷散射的光，同時抑制晶片表面的背景噪聲，實現(xiàn)了高靈敏度，被廣泛用于控制10納米級半導(dǎo)體制造中的污染，以及交付和來料晶圓質(zhì)量控制。國產(chǎn)廠家中科飛測的無圖形晶圓檢測設(shè)備S1性能已達到國際先進水平，未來有望實現(xiàn)無圖形缺陷檢測設(shè)備的自主研發(fā)。圖表31:KLACandela8720 圖表32:HitachiLS資料來源：KLA官網(wǎng)， 資料來源：HitachiHigh-Tech官網(wǎng)，量測檢測持續(xù)升級，是前道設(shè)備主賽道之一2024970SEMI2023202218.68742024100020232024（HPC）18.87642024100087820231564（20247.9），裝備同比降20.5至46美金（2024預(yù)同長16.4）。來203代和邏廠用備場計同下降6至501億金，仍然是半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)占比最高的應(yīng)用領(lǐng)域，2023年先進制程設(shè)備需求維持平穩(wěn)成節(jié)的備求有下降計2024這領(lǐng)域投規(guī)將長。2023DRAM28.8SEMI2024311162023NAND5184202459133圖表33:全球半導(dǎo)體設(shè)備分環(huán)節(jié)市場規(guī)模（億美金）

圖表34:全球晶圓制造設(shè)備分應(yīng)用市場規(guī)模（十億美金）87578.371.757.887578.371.757.845.953.463.9764.369877.675.294175.2941

2021

2022

2023F

2024F封裝設(shè)備 測試設(shè)備 晶圓制設(shè)備資料來源：SEMI， 資料來源：SEMI，2024SEMI2024圖表35:中國大陸設(shè)備市場重要性日益提升（左軸：十億美金）35.0 35.0%30.0 30.0%25.0 25.0%20.0 20.0%15.0 15.0%10.0 10.0%5.0 5.0%0.02005-03

2006-07

2007-11

2009-03

2010-07

2011-11

2013-03

2014-07

2015-11

2017-03

2018-07

2019-11

2021-03

2022-07

0.0%北美 日本 歐洲 中國大陸 韓國 其他 中國臺灣 中國大占比資料來源：，半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)呈現(xiàn)明顯的周期性，受下游廠商資本開支節(jié)奏變化較為明顯。20172018DRAMNAND201920192020疊加字5G來游各域勁設(shè)備場比長19隨半導(dǎo)廠新輪本支開全設(shè)市場續(xù)幅長44前2022圖表36:半導(dǎo)體設(shè)備市場增速周期性151.5%44.3%151.5%44.3%23.1%5.6%37.4%8.9%17.9%12.9%13.9%19.1%4.8%-2.6%-7.4%-31.0%-46.2%15.213.8%150%100%50%0%-50%-100%20062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022yoy資料來源：，2021104285817（3D圖表37:全球過程控制市場（億美金）120 12%100 12%80 11%60 11%40 10%20 10%02016

2017

2018

2019

2020

9%2021檢測和測設(shè)（億金） 量測檢設(shè)備比資料來源：VLSI，中科飛測招股書，GartnerVLSIResearch，202076.562.6檢測備掩版測備等量設(shè)占比33.5，括維貌測、圖表38:2020年半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備市場各類設(shè)備銷售額及占比設(shè)備類型銷售額（億美金）占比納米圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備18.924.7掩膜版缺陷檢測設(shè)備8.611.3關(guān)鍵尺寸量測設(shè)備7.810.2無圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備7.49.7電子束關(guān)鍵尺寸量測設(shè)備6.28.1套刻精度量測設(shè)備5.67.3圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備4.86.3電子束缺陷檢測設(shè)備4.45.7電子束缺陷復(fù)查設(shè)備3.84.9晶圓介質(zhì)薄膜量測設(shè)備2.33.0X光量測設(shè)備1.72.2掩膜版關(guān)鍵尺寸量測設(shè)備1.01.3三維形貌量測設(shè)備0.70.9晶圓金屬薄膜量測設(shè)備0.40.5其他2.93.9合計76.5100.0資料來源：VLSI，中科飛測招股書，圖表39:2021年過程控制細分市場（百萬美元）3,5003,0003,5003,0002875.62,5002,0001514.31,5001096.7849.4996.81,000781.7604.5595.4500434.841.7153.0258.313.852.8144.00資料來源：Gartner，KLAKLAAMATHitachi、Onto、ASML圖表40:2020情況

圖表41:中國大陸半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備市場規(guī)模（億美金）10.6%27.4%10.8%18.4%24.8%4.7%10.6%27.4%10.8%18.4%24.8%5

02016

2017

2018

2019

0%2020中國大陸 中國臺灣 韓國 日本 北美 歐洲 其他

中國大半導(dǎo)量測測市規(guī)模 yoy資料來源：中科飛測招股書，VLSI， 資料來源：中科飛測招股書，VLSI，海外廠商主導(dǎo)國內(nèi)市場，自主研發(fā)空間廣闊。中國半導(dǎo)體檢測與量測設(shè)備市場國產(chǎn)化率低，海外龍頭主導(dǎo)國內(nèi)市場，科磊在國內(nèi)市場份額超過50，且得益于中國市場規(guī)模近年來高速增長，根據(jù)VLSI，科磊在中國大陸市場2016-2020年5年的營收CAGR超過35.7，顯著高于其在全球約13.2的復(fù)合增速。圖表42:2020年中國半導(dǎo)體量測檢測設(shè)備市場格局19.5%0.5%19.5%0.5%2.9%4.3%54.8%7.1%9.0%科磊 應(yīng)用材料 日立 雷泰光學(xué) 阿斯麥 康特科技 迪恩士 其他資料來源：中科飛測招股書，VLSI，圖表43:2021年過程控制市場格局（億美金）前道檢測設(shè)備分類2021年市場規(guī)模占比全球份額光學(xué)圖形晶圓缺陷檢測28.827.6KLA87、應(yīng)材11OCD15.114.5KLA55、Nova22、Onto20掩膜版檢測與分析11.010.5Lasertec44、KLA44無圖形晶圓檢測10.09.6KLA91日立6關(guān)鍵尺寸掃描電子顯微鏡（CDSEM）8.58.2日立69、應(yīng)材31電子束圖形晶圓缺陷檢測/測量6.05.8ASML59套刻差量 7.8 7.5 KLA68、ASML32電子束圖形晶圓缺陷檢測/測量6.05.8ASML59掃描子微缺分與分類 6.0 5.7 應(yīng)材78KLA20其他其他11.010.5合計 104.1 100.0資料來源：Gartner，KLA：全球量測檢測龍頭企業(yè)檢測KLA-Tencor1976KLAFY202360June30,104.9613.960Q423.55FY2024Q123.512.962.08值比降公司游求舊勁邏輯工多制節(jié)持FY23Q47電裝零件領(lǐng)司季收0.65美比降64環(huán)下6FY23Q455。收入業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)：KLA8965.2PCB收入產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：KLA4127特半體藝占比5，PCB及示和元檢收占比20。292418127。KLA2023WFE圖表44:KLA收增（美） 圖表45:KLA地營（美）0服務(wù) 產(chǎn)品 總營收

40%35%30%25%20%15%10%5%0%-5%-10%-15%

0

亞太其他 歐洲和色列 中國大陸韓國 日本 北美FY2016FY2017FY2018FY2019FY2020FY2021FY2022FY2023資料來源：， 資料來源：，其他特殊半導(dǎo)體過程控制PCB，面板和零部件設(shè)備量測檢測服務(wù)量測設(shè)備晶圓檢測設(shè)備圖表46:KLA產(chǎn)營（美） 圖表47:KLAFY2023其他特殊半導(dǎo)體過程控制PCB，面板和零部件設(shè)備量測檢測服務(wù)量測設(shè)備晶圓檢測設(shè)備120100806040200FY2017FY2018FY2019FY2020FY2021FY2022FY2023

5.2%6.0%88.8%半導(dǎo)體程控制 PCB，面板和部件特殊半體過5.2%6.0%88.8%資料來源：， 資料來源：，圖表48:KLA利平 圖表49:KLA發(fā)用況億金發(fā)費用 發(fā)費率

20%18%16%14%12%10%8%6%4%2%0%資料來源：， 資料來源：wind，：Gen5（3900有圖（EUV）（DRAM/Nand）、Surfcan（DUV/EUV）圖表50:科磊產(chǎn)品系列資料來源：KLA公司官網(wǎng)，圖表51:KLA產(chǎn)品線迭代資料來源：KLA公司公告，KLA202261620266-72021年，KLA入合速標(biāo)為9-11主來公司場額提。圖表52:KLA遠期增長目標(biāo)資料來源：KLA，精測電子、睿勵科學(xué)儀器、中科飛測等公司布局量測檢測賽道精測電子增資加速布局20187工業(yè)級應(yīng)用的膜厚測量以及光學(xué)關(guān)鍵尺寸測量系統(tǒng)。201995.52500127.513.7OCDSEMOCD測設(shè)備等多款半導(dǎo)體測量設(shè)備。技術(shù)演進路徑從膜厚檢測的EFILM200UF到EFILM300IMEFILM300SS/DSOCDEPROFILE300FDSEM20202021OCD2021億元。2020eViewTM10xnmAIEDSX圖表53:公司電子束檢測設(shè)備eViewTM全自動晶圓缺陷復(fù)查設(shè)備資料來源：精測電子官網(wǎng)，2021OCD202171312式光學(xué)線寬測量設(shè)備（OCD）與國內(nèi)唯一12寸全自動電子束晶圓缺陷復(fù)查設(shè)備（ReviewSEM）12(OCD45nm28nmCMOSEPROFILE300FD20227OCDEPROFILE300FD28nm2023OCD2xnmOCD202331.313.65200512TFX300065/55/40/28143D643DNAND963DNAND2021312021418（WSD200）裝20216TFX4000iTFX3000P框架及軟件架構(gòu)，最大程度保持了二代產(chǎn)品的優(yōu)良測量性能和可靠性，同時TFX4000i202271.62012TFX400012WSD201412圖表54:中科飛測發(fā)展歷程資料來源：中科飛測招股書，營收高速增長。飛測2022年業(yè)入5.09元，比長41.2，產(chǎn)品3.8545.3億比長25.52023H1公實營收3.65億比長202.252022母凈利潤1,174.35萬元，同比下降78.02。2023H1公司實現(xiàn)歸母凈利潤為4,593.91萬，比長242.88。圖表55:營業(yè)入增（元） 圖表56:歸母利（元）65432102018 2019 2020 2021 2022 營業(yè)總?cè)?yoy

350%300%250%200%150%100%50%0%-50%

0.80.60.40.20.0-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0-1.2

202020212022 2023H1202020212022 2023H120192018資料來源：, 資料來源：,圖表57:檢測備量設(shè)營（億） 圖表58:檢測備量設(shè)毛率其他業(yè)務(wù)量測設(shè)備圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備無圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備5432102018 2019 2020 2021 2022

80%70%60%50%40%30%20%10%0%

2018 2019 2020 2021 2022檢測設(shè)備 量測設(shè)備 其他資料來源：, 資料來源：,20228256圖表59:中科飛測主要產(chǎn)品銷售情況（臺，萬元）無圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備SPRUCE-600202220212020BIRCH-60202220212020銷售金額11,590.817,601.966,912.83銷售金額427.43789