本文來(lái)自微信公眾號(hào)：國(guó)君材料與裝備組（ID：GJCLYZBZ），作者：肖群稀、鮑雁辛，題圖來(lái)自：視覺(jué)中國(guó)
摘要：半導(dǎo)體設(shè)備呈現(xiàn)周期波動(dòng)，2016~2021年經(jīng)歷了5年快速成長(zhǎng)期，驅(qū)動(dòng)力來(lái)自產(chǎn)能的擴(kuò)張、技術(shù)節(jié)點(diǎn)的進(jìn)步。2005~2021年半導(dǎo)體裝備市場(chǎng)CARG=7.4%，呈現(xiàn)了周期波動(dòng)的特征，2016年行業(yè)進(jìn)入快速成長(zhǎng)期，2016~2021年CARG=20%。半導(dǎo)體量測(cè)設(shè)備，2021年市場(chǎng)規(guī)模77.9億美元，2016~2021年CARG=19%，遠(yuǎn)高于2005~2015年6.6%的復(fù)合增速。成長(zhǎng)提速的驅(qū)動(dòng)力：1）終端需求多樣化帶來(lái)產(chǎn)能的持續(xù)擴(kuò)張；2）工藝的進(jìn)步：7nm及以下節(jié)點(diǎn)量產(chǎn)，往邏輯器件的FinFET和GAA（Gate-All-Around）結(jié)構(gòu)邁進(jìn)。行業(yè)龍頭KLA將21~26年的長(zhǎng)期復(fù)合增長(zhǎng)目標(biāo)設(shè)定為9~11%。
為了提升良率和產(chǎn)能，所有芯片制造階段都需要過(guò)程控制，研發(fā)和HVM的挑戰(zhàn)體現(xiàn)在精確度和速度上。1）更高的空間分辨精度。目前最先進(jìn)的檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備所使用的光源波長(zhǎng)已包含DUV 波段，能夠穩(wěn)定地檢測(cè)到小于14nm的晶圓缺陷，能夠?qū)崿F(xiàn)0.003nm的膜厚測(cè)量重復(fù)性。光學(xué)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)包括：檢測(cè)系統(tǒng)光源波長(zhǎng)下限進(jìn)一步減小和波長(zhǎng)范圍進(jìn)一步拓寬、提高光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑以提升光學(xué)分辨率。2）提升檢測(cè)速度和吞吐量，降低集成電路制造廠商的平均晶圓檢測(cè)成本，實(shí)現(xiàn)降本增效。3）大數(shù)據(jù)檢測(cè)算法和軟件重要性凸顯。技術(shù)手段光學(xué)檢測(cè)（占比75%）占主導(dǎo)，電子束檢測(cè)技術(shù)作為輔助，核心技術(shù)涉及光學(xué)、圖像分析算法、大數(shù)據(jù)檢測(cè)算法及精密運(yùn)動(dòng)控制及軟件等。
【資料圖】
2020年全球半導(dǎo)體量測(cè)設(shè)備KLA一家獨(dú)大，市場(chǎng)份額50.8%。5年來(lái)，KLA在全球5大半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)（AMAT、LAM、ASML、TEL）中，表現(xiàn)出了相對(duì)更穩(wěn)定的成長(zhǎng)性和更高的盈利能力，其核心競(jìng)爭(zhēng)力是：1）創(chuàng)新是命脈，50年來(lái)公司持續(xù)領(lǐng)跑各種復(fù)雜尖端的量測(cè)技術(shù)，研發(fā)投入占比高達(dá)15%，2021年達(dá)到9億美元。2）全面的產(chǎn)品組合，滿足客戶對(duì)精確度和吞吐量的雙重要求；3）強(qiáng)大的服務(wù)體系和供應(yīng)鏈管理：KLA全球裝機(jī)量近6萬(wàn)臺(tái)，平均使用壽命12年，服務(wù)收入占比1/4左右。深厚的供應(yīng)商關(guān)系確保了供應(yīng)的連續(xù)性和高質(zhì)量，與KLA設(shè)計(jì)和制造業(yè)務(wù)密切協(xié)調(diào)，確保無(wú)縫的客戶體驗(yàn)。KLA基于強(qiáng)大的持續(xù)改進(jìn)文化的指標(biāo)管理，用嚴(yán)格的組織和獨(dú)特的系統(tǒng)來(lái)管理復(fù)雜的全球供應(yīng)鏈。
科技脫鉤使得全球重塑芯片行業(yè)供應(yīng)鏈體系，2021年本土量測(cè)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率僅2%，存在較大替代空間。預(yù)計(jì)2026年中國(guó)晶圓廠產(chǎn)能將是2022年底的2.8倍，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先量測(cè)設(shè)備廠家的部分產(chǎn)品已進(jìn)入一線產(chǎn)線驗(yàn)證，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)化發(fā)展，差距有望持續(xù)縮?。?）產(chǎn)品覆蓋度：國(guó)內(nèi)龍頭的產(chǎn)品覆蓋度為27.2%，國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)加大產(chǎn)品研發(fā)力度，有望盡早實(shí)現(xiàn)50%以上的產(chǎn)品覆蓋度。2）工藝節(jié)點(diǎn)上：國(guó)內(nèi)企業(yè)已能覆蓋28nm及以上制程，持續(xù)研發(fā)28mn以下制程。同時(shí)三代化合物半導(dǎo)體襯底產(chǎn)能將達(dá)到600萬(wàn)片/年（6英寸），由于其材料特性，某些制造工藝流程需要特定設(shè)備開(kāi)發(fā)，多數(shù)環(huán)節(jié)存在空白或補(bǔ)鏈的機(jī)會(huì)。
風(fēng)險(xiǎn)提示：下游需求持續(xù)未復(fù)蘇，技術(shù)進(jìn)步的速度低于預(yù)期。
一、半導(dǎo)體量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)成長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力
1.1.量測(cè)設(shè)備：盈利能力最強(qiáng)，成長(zhǎng)最穩(wěn)定的環(huán)節(jié)
半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)呈現(xiàn)周期波動(dòng)，2016年進(jìn)入快速成長(zhǎng)期，2016~2021年行業(yè)復(fù)合增速20%。半導(dǎo)體裝備市場(chǎng)最近十年增長(zhǎng)迅速，2005~2021年復(fù)合增速為7.4%，呈現(xiàn)強(qiáng)周期波動(dòng)的特征，2016年行業(yè)進(jìn)入快速成長(zhǎng)期，復(fù)合增速20%，2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)為1，026億美元。2016~2021年中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備的規(guī)模從64.5億美元增長(zhǎng)到296億美元，復(fù)合增速36.5%，2020年起連續(xù)兩年成為全球第一大半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)。
圖1：2016~2020年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，復(fù)合增速20%
數(shù)據(jù)來(lái)源：SEMI、國(guó)泰君安證券研究
圖2：2016~2020年中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，復(fù)合增速36.5%
數(shù)據(jù)來(lái)源：SEMI、國(guó)泰君安證券研究
半導(dǎo)體設(shè)備四大設(shè)備：刻蝕、沉積、光刻、量測(cè)合計(jì)占比73%，分別為22.3%、20.3%、19.3%和11.2%。在以上四大類設(shè)備中，國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)在刻蝕、沉積領(lǐng)域已經(jīng)取得兩位數(shù)的國(guó)產(chǎn)化突破，光刻和量測(cè)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化在起步階段。
圖3：2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)格局：刻蝕、沉積、光刻、量測(cè)設(shè)備居前
數(shù)據(jù)來(lái)源：SEMI、國(guó)泰君安證券研究
圖4：2021年中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備細(xì)分產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化情況：量測(cè)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率較低
數(shù)據(jù)來(lái)源：SEMI、國(guó)泰君安證券研究
2016~2021年，全球半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備復(fù)合增速19%，2021年為96.8億元。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2005年全球半導(dǎo)體前道檢測(cè)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約為30億美元，2021年成長(zhǎng)到96.8億美元，復(fù)合增速7.6%，2016年進(jìn)入快速成長(zhǎng)期，2016~2021年復(fù)合增速21%。
2016~2020年，中國(guó)大陸半導(dǎo)體檢測(cè)與量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)年均復(fù)合增長(zhǎng)率31.6%，2020年為21億美元，全球市占率27.4%。根據(jù)VLSI Research 統(tǒng)計(jì)，2019年全球半導(dǎo)體檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)較2018年縮減了3.8%，中國(guó)大陸地區(qū)半導(dǎo)體檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)2019年實(shí)現(xiàn)了35.2%的同比增長(zhǎng)，超過(guò)中國(guó)臺(tái)灣市場(chǎng)成為全球最大的半導(dǎo)體檢測(cè)與量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)，占比為26.5%。2020年中國(guó)大陸半導(dǎo)體檢測(cè)與量測(cè)設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模為21.0億美元，同比增長(zhǎng)24.3%，全球市場(chǎng)占比進(jìn)一步提升至27.4%。
圖5：2016~2021年全球半導(dǎo)體量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)復(fù)合增速19%（十億美元）
數(shù)據(jù)來(lái)源：SEMI、國(guó)泰君安證券研究
圖 6：中國(guó)半導(dǎo)體量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)復(fù)合增速35%（億美元）
數(shù)據(jù)來(lái)源：SEMI、國(guó)泰君安證券研究
圖 7：中國(guó)半導(dǎo)體量測(cè)設(shè)備市占躍居第一，21年達(dá)到27.4%
數(shù)據(jù)來(lái)源：SEMI、國(guó)泰君安證券研究
量測(cè)設(shè)備龍頭KLA在前道設(shè)備全球5大龍頭企業(yè)中，表現(xiàn)出了相對(duì)更優(yōu)秀的成長(zhǎng)性和盈利能力。APPLIED MATERIAL、ASML、LAM、TEL和KLA前五大前道設(shè)備龍頭2021年收入相較于2015年分別成長(zhǎng)138%、207%、193%、177%、209%。KLA是五家中唯一一家自2015年以來(lái)持續(xù)成長(zhǎng)的公司，營(yíng)收的穩(wěn)定性明顯優(yōu)于其余四家。我們認(rèn)為，這是由于量測(cè)設(shè)備相較于其他工藝設(shè)備，更受益于工藝和技術(shù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)步的變化。從盈利能力來(lái)看，KLA的毛利率水平也顯著好于其余4家。
圖8：在前道工藝設(shè)備全球龍頭企業(yè)中，KLA的營(yíng)收表現(xiàn)最佳
數(shù)據(jù)來(lái)源：WIND、國(guó)泰君安證券研究
圖9：在前道工藝設(shè)備全球龍頭企業(yè)中，KLA的毛利率表現(xiàn)最佳
數(shù)據(jù)來(lái)源：WIND、國(guó)泰君安證券研究
1.2. 驅(qū)動(dòng)力之一：產(chǎn)能擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)
全球消費(fèi)電子至今經(jīng)歷了3 輪大周期，分別由 PC 電腦、手機(jī)+平板、可穿戴設(shè)備的興起帶來(lái)。2010年消費(fèi)電子行業(yè)結(jié)束了PC時(shí)代迎來(lái)了手機(jī)+平板的爆發(fā)，2014年可穿戴設(shè)備進(jìn)入成長(zhǎng)周期，接替手機(jī)與平板帶來(lái)新動(dòng)能。未來(lái)，以5G、云、人工智能、AR/VR、可穿戴等為核心的創(chuàng)新周期仍將繼續(xù)，消費(fèi)電子產(chǎn)品的創(chuàng)新和多樣化，將繼續(xù)對(duì)半導(dǎo)體器件帶來(lái)各種需求。
圖10：消費(fèi)電子產(chǎn)品迎來(lái)新的創(chuàng)新周期，產(chǎn)品更加多元化
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA
圖11：PC、手機(jī)、平板引領(lǐng)過(guò)去三輪消費(fèi)電子產(chǎn)品創(chuàng)新周期
數(shù)據(jù)來(lái)源：IDC、gantner、國(guó)泰君安證券研究
2016年以后設(shè)備的快速成長(zhǎng)得益于存儲(chǔ)器件的旺盛需求。2016年之前設(shè)備需求的增長(zhǎng)主要來(lái)自于手機(jī)、筆電和PAD等產(chǎn)品需求增加，主要表現(xiàn)為存儲(chǔ)器為代表的模擬芯片需求增加，2022年的設(shè)備的需求則由模擬和邏輯芯片共同帶動(dòng)，映射到下游新能源汽車市場(chǎng)的爆發(fā)。當(dāng)市場(chǎng)需求旺盛時(shí)，工廠為滿足下游需求的增長(zhǎng)擴(kuò)充產(chǎn)能，裝備需求持續(xù)增長(zhǎng)。
圖12：2016~2021年記憶體驅(qū)動(dòng)資本開(kāi)支需求，2022年模擬和邏輯共同驅(qū)動(dòng)
數(shù)據(jù)來(lái)源：SEMI、國(guó)泰君安證券研究
圖13：晶圓廠投資強(qiáng)度顯著增加
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA、國(guó)泰君安證券研究
1.3.驅(qū)動(dòng)力之二：工藝節(jié)點(diǎn)進(jìn)步
隨著工藝節(jié)點(diǎn)的進(jìn)步，半導(dǎo)體裝備的成本會(huì)在器件總成本中的比重越來(lái)越高。規(guī)?；貧w之后，7nm迅速成為“超級(jí)節(jié)點(diǎn)”，部分先進(jìn)半導(dǎo)體制造廠商已實(shí)現(xiàn)5nm工藝的量產(chǎn)并開(kāi)始3nm工藝的研發(fā)，28nm工藝節(jié)點(diǎn)的工藝步驟有數(shù)百道工序，由于采用多層套刻技術(shù)，14nm及以下節(jié)點(diǎn)工藝步驟增加至近千道工序。無(wú)論是在存儲(chǔ)技術(shù)的途徑上，朝著3D NAND 和DRAM前進(jìn)，或是往邏輯器件的FinFET和GAA（Gate-All-Around）結(jié)構(gòu)邁進(jìn)，工藝技術(shù)越先進(jìn)，對(duì)于晶圓缺陷檢測(cè)與控制的技術(shù)要求越高。
先進(jìn)的設(shè)計(jì)提供了引人注目的經(jīng)濟(jì)效益，快速增長(zhǎng)的設(shè)計(jì)開(kāi)始推動(dòng)資本開(kāi)支的增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)超過(guò)50%涉及和產(chǎn)能的增長(zhǎng)都是由7nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)帶來(lái)。
圖14：EUV和摩爾定律下，技術(shù)節(jié)點(diǎn)往7nm及更高制程進(jìn)步
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA
圖15：從FinFET到GAA構(gòu)架的過(guò)渡，帶來(lái)了額外的流程復(fù)雜性
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA
圖16：預(yù)計(jì)超過(guò)50%的設(shè)計(jì)和產(chǎn)能增長(zhǎng)是由7nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)帶來(lái)
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA
工藝節(jié)點(diǎn)每縮減一代，致命缺陷數(shù)量增加50%，加大量測(cè)設(shè)備的使用可以有效提升良率水平。根據(jù)YOLE的統(tǒng)計(jì)，工藝節(jié)點(diǎn)每縮減一代，工藝中產(chǎn)生的致命缺陷數(shù)量會(huì)增加50%，因此每一道工序的良品率都要保持在非常高的水平才能保證最終的良品率，對(duì)集成電路生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制需求將越來(lái)越大。隨著半導(dǎo)體工藝新的技術(shù)節(jié)點(diǎn)不斷往下延伸，線寬不斷縮小，對(duì)于缺陷的容忍度也越來(lái)越低。如圖所示，一顆0.2微米不到的微小顆粒缺陷在28納米工藝的晶圓上經(jīng)過(guò)蝕刻后造成圖形異常，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的良率失效。同樣的缺陷在55納米工藝的晶圓上則對(duì)后續(xù)圖形層沒(méi)有明顯的影響。
圖17：不同工藝節(jié)點(diǎn)晶圓廠量測(cè)設(shè)備的投資占比：28mn階段量測(cè)設(shè)備資本開(kāi)支占比提升至20%
數(shù)據(jù)來(lái)源：《28納米關(guān)鍵工藝缺陷檢測(cè)與良率提升》上海交大 龍吟
先進(jìn)工藝需要更多的在線檢測(cè)，以達(dá)到最佳的生產(chǎn)效益和更低的研發(fā)成本。在線檢測(cè)無(wú)論是對(duì)量產(chǎn)的晶圓廠，還是對(duì)先進(jìn)制程的研發(fā)部門，其經(jīng)濟(jì)效益都非常高。技術(shù)節(jié)點(diǎn)為1微米的6寸晶圓，需6道光罩制造，其工藝周期約9天；55納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)、12寸晶圓的制造工藝流程需60天以上。55納米工藝整個(gè)流程800多道制造步驟中，任何一個(gè)步驟出現(xiàn)問(wèn)題，都可能導(dǎo)致產(chǎn)品晶圓的報(bào)廢。
在新技術(shù)、新工藝的研發(fā)階段，如果沒(méi)有在線檢測(cè)，一個(gè)工藝變更可能就需要長(zhǎng)達(dá)60天以上的時(shí)間進(jìn)行驗(yàn)證，研發(fā)周期將極其漫長(zhǎng)，可能錯(cuò)過(guò)產(chǎn)品的市場(chǎng)生命周期。因此，在大量生產(chǎn)的晶圓廠，如果沒(méi)有在線檢測(cè)，其造成的經(jīng)濟(jì)損失將無(wú)法估量。
圖18：半導(dǎo)體制造的良率經(jīng)驗(yàn)曲線
數(shù)據(jù)來(lái)源：《28納米關(guān)鍵工藝缺陷檢測(cè)與良率提升》上海交大 龍吟
二、半導(dǎo)體量測(cè)設(shè)備技術(shù)進(jìn)步方向：更高分辨率、更高吞吐量
2.1.過(guò)程控制貫穿芯片研發(fā)生產(chǎn)全過(guò)程
集成電路質(zhì)量控制包括前道檢測(cè)、中道檢測(cè)和后道測(cè)試。1）前道檢測(cè)主要以光學(xué)和電子束等非接觸式手段，針對(duì)光刻、刻蝕、薄膜沉積、清洗、CMP 等晶圓制造環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制的檢測(cè)；2）中道檢測(cè)面向先進(jìn)封裝環(huán)節(jié)，主要以光學(xué)等非接觸式手段針對(duì)重布線結(jié)構(gòu)、凸點(diǎn)與硅通孔等晶圓制造環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制；3）后道測(cè)試主要利用接觸式的電性手段對(duì)芯片進(jìn)行功能和參數(shù)測(cè)試，分為晶圓檢測(cè)（CP， Circuit Probing）和成品測(cè)試（FT， Final Test），通過(guò)分析測(cè)試數(shù)據(jù)，能夠確定具體失效原因，并改進(jìn)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)、封測(cè)工藝，以提高良率及產(chǎn)品質(zhì)量。半導(dǎo)體測(cè)試機(jī)主要分為存儲(chǔ)器、SoC、模擬、數(shù)字、分立器件和 RF測(cè)試機(jī)。本文主要介紹的是前道和中道的量測(cè)設(shè)備。
圖19：半導(dǎo)體檢測(cè)、量測(cè)、測(cè)試設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈
數(shù)據(jù)來(lái)源：VLSI Research、QY Research、國(guó)泰君安證券研究
應(yīng)用于前道制程和先進(jìn)封裝的質(zhì)量控制根據(jù)工藝可分為檢測(cè)（Inspection）和量測(cè)（Metrology）兩大環(huán)節(jié)，價(jià)值量占比分別為40%和50%，控制軟件等其他設(shè)備占10%。檢測(cè)指在晶圓表面上或電路結(jié)構(gòu)中，檢測(cè)其是否出現(xiàn)異質(zhì)情況，如顆粒污染、表面劃傷、開(kāi)短路等對(duì)芯片工藝性能具有不良影響的特征性結(jié)構(gòu)缺陷；量測(cè)指對(duì)被觀測(cè)的晶圓電路上的結(jié)構(gòu)尺寸和材料特性做出的量化描述，如薄膜厚度、關(guān)鍵尺寸、刻蝕深度、表面形貌等物理性參數(shù)的量測(cè)。
圖20：半導(dǎo)體缺陷檢測(cè)和量測(cè)技術(shù)
數(shù)據(jù)來(lái)源：VLSI Research、QY Research、國(guó)泰君安證券研
注：缺陷檢測(cè)是黃色部分，量測(cè)是藍(lán)色部分。
所有芯片制造階段都需要過(guò)程控制。過(guò)程控制的目的是為了提升良率和產(chǎn)能，研發(fā)和HVM的客戶挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在精確度和速度上。量測(cè)設(shè)備技術(shù)進(jìn)步方向：
1）更高的空間分辨精度。目前最先進(jìn)的檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備所使用的光源波長(zhǎng)已包含DUV 波段，能夠穩(wěn)定地檢測(cè)到小于14nm的晶圓缺陷，能夠?qū)崿F(xiàn)0.003nm的膜厚測(cè)量重復(fù)性。檢測(cè)系統(tǒng)光源波長(zhǎng)下限進(jìn)一步減小和波長(zhǎng)范圍進(jìn)一步拓寬是光學(xué)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一。提高光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑也是提升光學(xué)分辨率的另一個(gè)突破方向，以圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備為例，光學(xué)系統(tǒng)的最大數(shù)值孔徑已達(dá)到 0.95，探測(cè)器每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的晶圓表面的物方平面尺寸最小已小于30nm。為滿足更小關(guān)鍵尺寸的晶圓上的缺陷檢測(cè)，必須使用更短波長(zhǎng)的光源，以及使用更大數(shù)值孔徑的光學(xué)系統(tǒng)，才能進(jìn)一步提高光學(xué)分辨率。
2）提升檢測(cè)速度和吞吐量，有效降低集成電路制造廠商的平均晶圓檢測(cè)成本，實(shí)現(xiàn)降本增效。檢測(cè)速度和吞吐量更高的檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備可幫助下游客戶更好地控制企業(yè)成本，提高良品率。
3）大數(shù)據(jù)檢測(cè)算法和軟件重要性凸顯。結(jié)合深度的圖像信號(hào)處理軟件和算法，在有限的信噪比圖像中尋找微弱的異常信號(hào)。晶圓檢測(cè)和量測(cè)的算法專業(yè)性很強(qiáng)，檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備對(duì)于檢測(cè)速度和精度要求非常高，且設(shè)備從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化的周期較長(zhǎng)。因此，目前市場(chǎng)上沒(méi)有可以直接使用的軟件，企業(yè)均在自己的檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備上自行研制開(kāi)發(fā)算法和軟件，未來(lái)對(duì)檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備相關(guān)算法軟件的要求會(huì)越來(lái)越高。
圖21：研發(fā)和量產(chǎn)過(guò)程中的挑戰(zhàn)：分辨率和吞吐量
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA
2.2.量測(cè)設(shè)備：價(jià)值占比近4成，關(guān)鍵尺寸量測(cè)占比最大
量測(cè)設(shè)備主要功能：在半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)經(jīng)過(guò)每一道工藝的晶圓進(jìn)行定量測(cè)量，以保證工藝的關(guān)鍵物理參數(shù)滿足工藝指標(biāo)，如膜厚、關(guān)鍵尺寸（CD）、膜應(yīng)力、折射率、參雜濃度、套準(zhǔn)精度等。
表1:半導(dǎo)體缺陷檢測(cè)和量測(cè)技術(shù)的價(jià)值量分布
數(shù)據(jù)來(lái)源：中科飛測(cè)招股說(shuō)明書(shū)，國(guó)泰君安證券研究
2.2.1.關(guān)鍵尺寸（CD）測(cè)量設(shè)備
半導(dǎo)體制程中最小線寬一般稱之為關(guān)鍵尺寸，其變化是半導(dǎo)體制造工藝中的關(guān)鍵。隨著關(guān)鍵尺寸越來(lái)越小，容錯(cuò)率也越小，因此必須要盡可能的量測(cè)所有產(chǎn)品的線寬。例如：在半導(dǎo)體晶圓的指定位置測(cè)量電路圖案的線寬和孔徑。
由于CD-SEM需要將待測(cè)晶圓置于真空，因此檢測(cè)速度較慢，目前基于衍射光學(xué)原理的非成像光學(xué)關(guān)鍵尺寸（OCD）測(cè)量設(shè)備已成為先進(jìn)半導(dǎo)體制造了藝中的主要工具，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)器件關(guān)鍵線條寬度及其他形貌尺寸的精確測(cè)量，并具有很好的重復(fù)性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，通過(guò)OCD測(cè)量可以一次性獲得諸多工藝尺寸參數(shù)，在以前這些參數(shù)通常需要使用多種設(shè)備（如掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、光學(xué)薄膜測(cè)量?jī)x等）才能完成。主要供應(yīng)商：KLA（Spectra Shape系列）、NanoMetrics、上海睿勵(lì)（TFX 3000）、上海精測(cè)（EPROFILE 300FD）。關(guān)鍵尺寸掃描電子顯微鏡（CD-SEM）主要供應(yīng)商：Hitachi High-Tech、應(yīng)用材料（VeritySEM5i）。
圖22：光學(xué)關(guān)鍵尺寸測(cè)量技術(shù)
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA、國(guó)泰君安證券研究
2.2.2.薄膜材料的厚度和物理常數(shù)量測(cè)設(shè)備
在半導(dǎo)體制造過(guò)程中，晶圓要進(jìn)行多次各種材質(zhì)的薄膜沉積，因此薄膜的厚度及其性質(zhì)（如折射率和消光系數(shù)）需要準(zhǔn)確地確定，以確保每一道工藝均滿足設(shè)計(jì)規(guī)格。
表2：不同類型薄膜材料的測(cè)量方法及供應(yīng)商
數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)泰君安證券研究
2.2.3.套刻誤差對(duì)準(zhǔn)測(cè)量
用于量測(cè)光刻機(jī)、掩模版和硅片的對(duì)準(zhǔn)能力。量測(cè)系統(tǒng)檢查覆蓋物的準(zhǔn)確性（疊加工具）測(cè)量用于檢查傳輸?shù)骄A上的第一層和第二層圖案的射覆蓋精度。在半導(dǎo)體制造過(guò)程中，關(guān)鍵層的光學(xué)套刻對(duì)準(zhǔn)直接影響了器件的性能、成品率及可靠性，隨著芯片集成度的增加，線寬逐漸縮小以及多重光刻工藝的應(yīng)用，套刻誤差需要更嚴(yán)格地被控制，因此套刻誤差測(cè)量也是過(guò)程工藝控制中最重要的步驟之一。其測(cè)量原理通常為通過(guò)光學(xué)顯微成像系統(tǒng)獲得兩層刻套目標(biāo)圖形的數(shù)字化圖像，然后基于數(shù)字圖像算法，計(jì)算每一層的中心位置，從而獲得套刻誤差。主流供應(yīng)商： KLA（Archer 系列）、ASML（Yield-Star 系列）。
2.3.缺陷檢測(cè)：價(jià)值占比超過(guò)一半，圖形化晶圓檢測(cè)是重點(diǎn)
缺陷檢測(cè)主要功能：檢測(cè)晶圓上的物理缺陷（稱為顆粒的異物）和圖案缺陷，并獲取缺陷的位置坐標(biāo)（X，Y）。缺陷可分為隨機(jī)缺陷和設(shè)備缺陷，隨機(jī)缺陷主要是由附著在晶圓表面的顆粒引起的，因此無(wú)法預(yù)測(cè)其位置。晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備的主要作用是檢測(cè)晶圓上的缺陷并找出其位置（位置坐標(biāo)）；設(shè)備缺陷則是由掩模和曝光工藝的條件引起的，往往在所有投射的管芯的電路圖案上的相同位置發(fā)生。
表3：半導(dǎo)體缺陷檢測(cè)和量測(cè)技術(shù)的價(jià)值量分布
數(shù)據(jù)來(lái)源：中科飛測(cè)招股說(shuō)明書(shū)，國(guó)泰君安證券研究
圖23：主要的缺陷種類：形貌缺陷，污染物，晶體缺陷
數(shù)據(jù)來(lái)源：陳世煒《基于明暗場(chǎng)成像的多掃描方式圖案化晶圓檢測(cè)技術(shù)研究》、國(guó)泰君安證券研究
2.3.1.光罩/掩膜檢測(cè)
掩模在使用過(guò)程中很容易吸附粉塵顆粒，而較大粉塵顆粒很可能會(huì)直接影響掩模圖案的轉(zhuǎn)印質(zhì)量，如果不進(jìn)行處理會(huì)進(jìn)一步引起良率下降。因此，在利用掩模曝光后，通常會(huì)利用集成掩模探測(cè)系統(tǒng)對(duì)掩模版進(jìn)行檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)掩模版上存在超出規(guī)格的粉塵顆粒，則處于光刻制程中的晶圓將會(huì)全部被返工。Fab中對(duì)掩模缺陷的檢測(cè)分為在線和離線兩種。在線檢測(cè)是指每次曝光之前和之后對(duì)掩模板表面檢測(cè)，通常是依靠光刻機(jī)中內(nèi)置的檢測(cè)單元來(lái)完成的。離線檢測(cè)是指定期地把掩模從系統(tǒng)中調(diào)出來(lái)做缺陷檢測(cè)。
EUV光罩/掩模檢測(cè)：波長(zhǎng)更短，檢測(cè)靈敏度更高。傳統(tǒng)的檢查EUV光掩膜的方法主要是將深紫外光（DUV）應(yīng)用于光源中。DUV光雖然也可以應(yīng)用于當(dāng)下最先進(jìn)的工藝5納米中， asertec 公司的經(jīng)營(yíng)企劃室室長(zhǎng)三澤祐太朗指出，“隨著微縮化的發(fā)展，在步入2 納米制程時(shí)，DUV的感光度可能會(huì)不夠充分”即，采用EUV光源的檢測(cè)設(shè)備的需求有望進(jìn)一步增長(zhǎng)。極紫外（EUV）的波長(zhǎng)較DUV 更短，產(chǎn)品缺陷檢測(cè)靈敏度更高。EUV掩模版的檢測(cè)原理為：電磁波輻射到細(xì)小缺陷顆粒上被散射形成暗場(chǎng)，這樣可以實(shí)現(xiàn)缺陷的檢測(cè)，系統(tǒng)采用364nm的工作波長(zhǎng)，對(duì)于基地大小為88nm的缺陷，檢測(cè)可行度97%。主要供應(yīng)商：KLA、日本Lasertec Corp.。
圖24：EUV光罩/掩模檢測(cè)技術(shù)
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2.3.2.無(wú)圖形晶圓檢測(cè)
檢出裸晶圓顆粒及缺陷，奠定圖形化檢測(cè)基礎(chǔ)，是一種用于檢測(cè)圓片表面品質(zhì)和發(fā)現(xiàn)圓片表面缺陷的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備。無(wú)圖形化檢測(cè)指在開(kāi)始生產(chǎn)之前，裸晶圓在晶圓制造商處獲得認(rèn)證，半導(dǎo)體晶圓廠收到后再次認(rèn)證的檢測(cè)過(guò)程。由于晶圓尚未形成圖案，因此無(wú)需圖像比較即可直接檢測(cè)缺陷。
其工作原理是將激光照射在圓片表面，通過(guò)多通道采集散射光，經(jīng)過(guò)表面背景噪聲抑制后，通過(guò)算法提取和比較多通道的表面缺陷信號(hào)，最終獲得缺陷的尺寸和分離。無(wú)圖形圓片表面檢測(cè)系統(tǒng)能夠檢測(cè)的缺陷類型包括顆粒污染、凹坑、水印、劃傷、淺坑、外延堆垛（Epi Stacking）、CMP 突起（CMP Protrusion）。一般來(lái)說(shuō)，暗場(chǎng)檢測(cè)是非圖案化晶圓檢測(cè)的首選，因?yàn)榭梢詫?shí)現(xiàn)高速掃描，從而實(shí)現(xiàn)高的晶圓產(chǎn)量。主要供應(yīng)商：KLA（Surfscan系列）、Hitachi High-Tech（LS系列）。
圖25：無(wú)圖形晶圓檢測(cè)技術(shù)
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2.3.3.圖形化晶圓檢測(cè)：比較圖像生成缺陷圖，識(shí)別物理和高縱橫比缺陷
圖形化定義：圖形化使用光刻法和光學(xué)掩膜工藝來(lái)刻印圖形，在器件制造工藝的特定工序，引導(dǎo)完成晶圓表面的材料沉積或清除。對(duì)于器件的每一層，在掩膜未覆蓋的區(qū)域沉積或清除材料，然后使用新的掩膜來(lái)處理下一層。按照這種方式來(lái)重復(fù)處理晶圓，由此生成多層電路。
圖形化晶圓的光學(xué)檢測(cè)可采用使用明場(chǎng)和/或暗場(chǎng)成像、電子束檢測(cè)技術(shù)，具體取決于應(yīng)用。圖案表面散射的復(fù)雜性會(huì)降低到檢測(cè)器的總光子通量，從而導(dǎo)致晶圓檢測(cè)的整體周期更長(zhǎng)。用于圖案化晶圓應(yīng)用的基于DUV的光學(xué)檢測(cè)使用與舊的VIS和UV光檢測(cè)系統(tǒng)相同的圖像比較原理，基于DUV 的方法在光學(xué)、運(yùn)動(dòng)控制和圖像分析算法方面需要更高的精度，DUV檢測(cè)機(jī)臺(tái)已成為低至 65 納米特征尺寸的圖案化晶圓檢測(cè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
圖26：檢測(cè)機(jī)臺(tái)中的光收集、處理和晶圓映射
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2.3.4.缺陷復(fù)查檢測(cè)：放大缺陷圖像進(jìn)行甄別，提供依據(jù)優(yōu)化制程工藝
隨著半導(dǎo)體集成電路工藝節(jié)點(diǎn)的推進(jìn)，作為晶圓廠制程控制主力設(shè)備的光學(xué)缺陷檢測(cè)設(shè)備的解析度無(wú)法滿足大規(guī)模生產(chǎn)和先進(jìn)制程開(kāi)發(fā)需求，必須依靠更高分辨率的電子束復(fù)檢設(shè)備的進(jìn)一步復(fù)查才能對(duì)缺陷進(jìn)行清晰的圖像成像和類型的甄別，從而為半導(dǎo)體制程工藝工程師優(yōu)化制程工藝提供依據(jù)。缺陷復(fù)查是一種使用掃描電子顯微鏡（SEM）檢查晶圓上的缺陷。使用缺陷復(fù)查將半導(dǎo)體晶圓缺陷檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到的缺陷放大為高放大倍率圖像，以便對(duì)該圖像進(jìn)行檢閱和分類。缺陷復(fù)查設(shè)備主要與電子設(shè)備和其他半導(dǎo)體生產(chǎn)線的檢測(cè)系統(tǒng)一起使用。
圖27：缺陷復(fù)查檢測(cè)技術(shù)
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA
2.4.晶圓檢測(cè)技術(shù)：光學(xué)檢測(cè)長(zhǎng)期主導(dǎo)，電子束技術(shù)為輔
從檢測(cè)技術(shù)分類角度，根據(jù)VLSI Research和QY Research的報(bào)告，2020年全球半導(dǎo)體檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)中，應(yīng)用光學(xué)檢測(cè)技術(shù)、電子束檢測(cè)技術(shù)、X光量測(cè)技術(shù)設(shè)備市場(chǎng)份額占比分別為75.2%、18.7%及2.2%。以上技術(shù)既可以用于缺陷檢測(cè)，也可用于尺寸量測(cè)。
光學(xué)檢測(cè)和電子束檢測(cè)技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)。光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于：1）速度快，采用面陣圖像傳感器拍攝一次圖像耗時(shí)極短。2）成本低，相機(jī)，光源，鏡頭可以自由組合，有效降低設(shè)備成本。3）視場(chǎng)大，成像范圍廣，選取合適的鏡頭可以實(shí)現(xiàn)晶圓全范圍檢測(cè)（Full Scale Scan ），顯著提升設(shè)備的吞吐量（Throughput）。缺點(diǎn)在于成像分辨率較低，晶圓缺陷的特征不明顯。掃描電子顯微鏡檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于分辨率高，精度高，但是因?yàn)槭侵瘘c(diǎn)檢驗(yàn)，速度極慢，價(jià)格昂貴，無(wú)法滿足半導(dǎo)體工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的要求，因此目前多在研發(fā)中使用，在量產(chǎn)線中和光學(xué)檢測(cè)搭配使用。
表4：半導(dǎo)體缺陷檢測(cè)和量測(cè)技術(shù)按照技術(shù)原理分類
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2.4.1.晶圓檢測(cè)技術(shù)以光學(xué)檢測(cè)為主
原理：通過(guò)光學(xué)成像原理對(duì)相鄰的晶圓進(jìn)行比對(duì)，可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大范圍檢測(cè)。光學(xué)圖形圓片缺陷檢測(cè)設(shè)備采用高精度光學(xué)檢測(cè)技術(shù)，對(duì)圓片上的nm/μm尺度的缺陷和污染進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別，以便發(fā)現(xiàn)在不同生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)中的圓片的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。
一個(gè)成功的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，離不開(kāi)一個(gè)優(yōu)秀的相機(jī)系統(tǒng)、圖像傳感器、打光方案。鑒于晶圓缺陷的不規(guī)則性，圖像傳感器獲取圖像后晶圓缺陷的目標(biāo)檢測(cè)任務(wù)在使用傳統(tǒng)圖像處理算法進(jìn)行處理時(shí)往往無(wú)法兼顧所有可能出現(xiàn)的缺陷。而深度學(xué)習(xí)方法（基于CNN的圖像識(shí)別方法）對(duì)于圖像分類和目標(biāo)檢測(cè)的高性能表現(xiàn)，可以大大提升不規(guī)則的缺陷識(shí)別率，提升整體系統(tǒng)的性能和速度。
圖28：一個(gè)典型的AOI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
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1）明/暗場(chǎng)圖形缺陷檢測(cè)：該類檢測(cè)是基于光學(xué)成像技術(shù)對(duì)圖形化的晶圓進(jìn)行檢測(cè)，明場(chǎng)是指照明光角度和采集光角度完全相同或部分相同，在光電傳感器上最終形成的圖像是由照明光入射晶圓表面并反射回來(lái)的光形成的；而暗場(chǎng)則是指照明光角度和采集光角度完全不同，所以在光電傳感器上最終形成的圖像是由照明光入射晶圓表面并被圖形表面的3D結(jié)構(gòu)散射回來(lái)的光形成的。明場(chǎng)一般是指照明光路和采集光路在臨近晶圓端共用同一個(gè)顯微物鏡，而暗場(chǎng)是指照明光路和采集光路在物理空間上是完全分離的。其皆通過(guò)對(duì)晶圓上的圖形進(jìn)行成像后與相鄰圖像對(duì)比來(lái)檢測(cè)缺陷并記錄其位臵坐標(biāo)。明場(chǎng)光學(xué)圖形缺陷檢測(cè)設(shè)備的供應(yīng)商： KLA（39xx系列及29xx系列）、應(yīng)用材料（UVision系列），暗場(chǎng)光學(xué)圖形缺陷檢測(cè)設(shè)備的供應(yīng)商：KLA（Puma系列）、Hitachi High-Tech（IS系列）。
圖29：明/暗場(chǎng)圖形缺陷檢測(cè)
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2）無(wú)圖形表面檢測(cè)系統(tǒng)（前文已經(jīng)介紹，此處略）
3）宏觀缺陷檢測(cè)設(shè)備：基于光學(xué)圖像檢測(cè)技術(shù)，結(jié)合多種光學(xué)量測(cè)方法，可以實(shí)現(xiàn)尺度大于0.5μm的圓片缺陷檢測(cè)。宏觀缺陷檢測(cè)設(shè)備一般用于光刻、CMP、刻蝕、薄膜沉積后的出貨檢驗(yàn)（OQC）以及入廠檢驗(yàn)（IQC）中，包括正面檢測(cè)、背面檢測(cè)、邊緣檢測(cè)、晶圓幾何形狀檢測(cè)等，可高速掃描硅片的全表面，自動(dòng)存儲(chǔ)硅片全景圖像、缺陷分類，和輸出缺陷檢測(cè)結(jié)果。
宏觀缺陷檢測(cè)設(shè)備采用的檢測(cè)方式有兩種，一種方式為全圓片表面成像，光學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)300mm圓片表面的一次性成像探測(cè)，檢測(cè)速度較快；另一種方式為局部圓片表面成像，具有更高的空間分辨率，測(cè)試中通過(guò)對(duì)圓片表面的定位或連續(xù)掃描，拍攝圓片表面的完整圖像信息，通過(guò)“Die-to-Die”比對(duì)等圖像計(jì)算方法獲得檢測(cè)結(jié)果。主要供應(yīng)商：KLA（CIRCL 系列）、Nanometrics（Spark 系列）、Rudolph（NSX 系列）、上海睿勵(lì)（FSD 系列）以及中科飛測(cè)（SPRUCE）。
2.4.2.電子束圖形圓片缺陷檢測(cè)設(shè)備
原理：利用掃描電子顯微鏡在前道工序中對(duì)半導(dǎo)體圓片上的刻蝕圖形直接進(jìn)行缺陷檢測(cè)的工藝檢測(cè)設(shè)備。其原理為通過(guò)聚焦電子束對(duì)圓片表面進(jìn)行掃描，接受反射回來(lái)的二次電子和背散射電子，進(jìn)而將其轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的圓片表面形貌的灰度圖像。通過(guò)比對(duì)圓片上不同芯片（Die）同一位置的圖像，或者通過(guò)圖像和芯片設(shè)計(jì)圖形的直接比對(duì)，可以找出刻蝕或設(shè)計(jì)上的缺陷。電子束檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)為可以不受某些表面物理性質(zhì)的影響，且可以檢測(cè)很小的表面缺陷，如柵極刻蝕殘留物等，相較于光學(xué)檢測(cè)技術(shù)，電子束檢測(cè)技術(shù)靈敏度較高，但檢測(cè)速度較慢，因此通常用于研發(fā)階段，在針對(duì)先進(jìn)制程芯片的生產(chǎn)流程時(shí)，會(huì)同時(shí)使用光學(xué)檢測(cè)與電子束檢兩種技術(shù)互相輔助，進(jìn)而快速找到晶圓生產(chǎn)的缺陷并控制和改善。主要供應(yīng)商： KLA（eDR7XXX 系列、eSL10 系列）、AMAT（SEM VISION 系列）。核心部件掃描電子顯微鏡的主要供應(yīng)商有：蔡司、日本電子（JEOL）、日立、泰思肯（TESCAN）、中科科儀。
圖30：掃描電子顯微鏡（SEM）剖面圖
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三、KLA：芯片制程控制之王的護(hù)城河
3.1.贏者通吃，KLA一家獨(dú)大，全球市場(chǎng)份額超過(guò)50%
根據(jù)VLSI Research 統(tǒng)計(jì)，2020年全球前五大半導(dǎo)體量測(cè)公司KLA、應(yīng)用材料、日立、雷泰光學(xué)和創(chuàng)新科技市場(chǎng)份額合計(jì)超過(guò)82.4%，市場(chǎng)集中度較高，KLA一家獨(dú)大，全球市場(chǎng)份額為50.8%。
圖 31：2020年全球半導(dǎo)體量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)，KLA市占超過(guò)50%
數(shù)據(jù)來(lái)源：VLSI Research、QY Research、國(guó)泰君安證券研究
圖 32：2020年中國(guó)半導(dǎo)體量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)格局，KLA超過(guò)50%
數(shù)據(jù)來(lái)源：VLSI Research、QY Research 、國(guó)泰君安證券研究
從各個(gè)環(huán)節(jié)檢測(cè)設(shè)備來(lái)看，供應(yīng)商集中度更高，KLA在大多數(shù)半導(dǎo)體前道和中道的量測(cè)設(shè)備中，都占據(jù)了絕對(duì)主導(dǎo)的位置。
圖33：KLA主要產(chǎn)品系列全球市占率處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)（2018年）
數(shù)據(jù)來(lái)源：VLSI Research、QY Research、國(guó)泰君安證券研究
表5：前道量測(cè)設(shè)備主要供應(yīng)商集中度高
數(shù)據(jù)來(lái)源：VLSI Research、QY Research，國(guó)泰君安證券研究
2016~2021年，KLA增長(zhǎng)速度上臺(tái)階，中國(guó)大陸市場(chǎng)的銷售額復(fù)合增速超過(guò)35.7%，顯著高于其在全球約13.2%的復(fù)合增長(zhǎng)率。2004~2021年，KLA營(yíng)業(yè)收入從20.9億美元成長(zhǎng)到92億美元，復(fù)合增速8.9%，可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的凈利潤(rùn)從4.7億美元成長(zhǎng)到33億美元，復(fù)合增速12.1%；2004~2015年，KLA表現(xiàn)相對(duì)比較平穩(wěn)，收入復(fù)合增速3.3%，可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的凈利潤(rùn)復(fù)合增速3.7%，2016年開(kāi)始進(jìn)入快速成長(zhǎng)期，2016~2021年收入復(fù)合增速20.9%，可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的凈利潤(rùn)復(fù)合增速29.5%，2021年收入同比增速33%，可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的凈利潤(rùn)復(fù)合增速提升至59.6%。根據(jù)KLA的長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，2021~2026年，公司收入復(fù)合增速目標(biāo)為9%~11%，2026年實(shí)現(xiàn)140億美元。
圖34：KLA營(yíng)收2016年進(jìn)入快速成長(zhǎng)期，21~26年復(fù)合成長(zhǎng)目標(biāo)9%~11%
數(shù)據(jù)來(lái)源：Wind、國(guó)泰君安證券研究
圖35：2015年開(kāi)始中國(guó)市場(chǎng)占比加大，開(kāi)始從其他亞洲國(guó)家里單列出來(lái)
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圖36：KLA持續(xù)經(jīng)營(yíng)凈利快速增長(zhǎng)
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盈利能力持續(xù)提升，2021年高達(dá)36%。除2008年外，近十幾年KLA的毛利率長(zhǎng)期維持在60%左右的高位，凈利率在20%左右波動(dòng)。隨著規(guī)模效應(yīng)進(jìn)一步體現(xiàn)，2020~2021年凈利率逐漸提升至30%和36%。
圖37：大多數(shù)年份KLA的毛利率穩(wěn)定在60%左右，凈利率隨規(guī)模效應(yīng)創(chuàng)新高
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3.2.核心競(jìng)爭(zhēng)力之一：創(chuàng)新，領(lǐng)跑復(fù)雜繁多又尖端的量測(cè)技術(shù)
創(chuàng)新是KLA的命脈，50年以來(lái)公司持續(xù)領(lǐng)跑各種復(fù)雜尖端的量測(cè)技術(shù)，賽道上總是少有競(jìng)爭(zhēng)者。半導(dǎo)體制程技術(shù)日新月異，KLA需要不斷投入高額的研發(fā)費(fèi)用用于開(kāi)發(fā)新的量測(cè)設(shè)備。近十年以來(lái)，KLA的研發(fā)支出占比一直在10%以上，2021年研發(fā)投入占比15%，高達(dá)9億美元，超過(guò)了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
圖38：KLA研發(fā)支持維持高位，研發(fā)占比持續(xù)維持10%以上，2021年達(dá)到15%
數(shù)據(jù)來(lái)源：Wind、國(guó)泰君安證券研究
圖39：KLA研發(fā)支持維持高位，顯著高于同行業(yè)友商
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA
公司構(gòu)建了混合研發(fā)結(jié)構(gòu)，以客戶為中心，進(jìn)行跨產(chǎn)品線的核心技術(shù)創(chuàng)新。KLA的核心技術(shù)涉及光學(xué)檢測(cè)技術(shù)、大數(shù)據(jù)檢測(cè)算法及自動(dòng)化控制軟件等方面，涵蓋運(yùn)動(dòng)控制、光學(xué)、電氣、精密加工、人工智能等多個(gè)學(xué)科，包括：激光、DUV/UV，可見(jiàn)光，電子束，x射線光學(xué)、高速數(shù)據(jù)處理，高性能計(jì)算、人工智能算法， 機(jī)器學(xué)習(xí)， 機(jī)器視覺(jué)，計(jì)算物理學(xué)，成像技術(shù)、精確的運(yùn)動(dòng)控制，機(jī)器人、寬帶等離子體等。
圖40：KLA產(chǎn)品創(chuàng)新具有悠久歷史：產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新組合
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA
圖41：跨產(chǎn)品線的核心技術(shù)創(chuàng)新
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA
3.3.核心競(jìng)爭(zhēng)力之二：擁有全面的產(chǎn)品組合，滿足客戶對(duì)精度和產(chǎn)量的雙重要求
自主研發(fā)拓寬產(chǎn)品線。KLA的第一條產(chǎn)品線叫RAPID，產(chǎn)品是掩模（Mask）的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備，這個(gè)設(shè)備用于替代人工檢測(cè)，效率提升了數(shù)十倍。第二個(gè)產(chǎn)品系列是WISARD，用于晶圓檢測(cè)。90年代以后，KLA的主攻方向由離線檢測(cè)轉(zhuǎn)到在線檢測(cè)，進(jìn)一步提高了芯片良率和生產(chǎn)效率，抓住了90年代中的新一輪半導(dǎo)體投資浪潮。
累計(jì)收購(gòu)27家公司，豐富產(chǎn)品線。1996年，KLA合并了Tencor，納入了優(yōu)秀的薄膜測(cè)量技術(shù)以及流程診斷和產(chǎn)線管理技術(shù)，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合樹(shù)立了KLA的王者地位。1998-1999年，KLA連續(xù)收購(gòu)了干涉測(cè)量（德國(guó)Nanopro）、掃描電子顯微鏡（美國(guó)Amray）、產(chǎn)線圖像管理（美國(guó)VARS）和硅片缺陷分析（美國(guó)Uniphase）等技術(shù)。到了新世紀(jì)，KLA收購(gòu)的腳步并沒(méi)有減慢，迄今KLA-Tencor共收購(gòu)了27家公司。
圖42：KLA持續(xù)豐富產(chǎn)品線
數(shù)據(jù)來(lái)源：中科招股說(shuō)明書(shū)、國(guó)泰君安證券研究
KLA每年都會(huì)發(fā)布新產(chǎn)品以滿足客戶新的需求，21年KLA發(fā)布四款用于汽車芯片制造的新產(chǎn)品，提高汽車芯片的良率和可靠性：8935高生產(chǎn)率模壓晶圓片檢測(cè)系統(tǒng)，C205寬帶等離子體晶片檢測(cè)系統(tǒng)，Surfscan?SP A2/A3無(wú)圖案晶圓片檢查系統(tǒng)，I-PAT?在線缺陷部分平均測(cè)試篩選方案。前三臺(tái)新檢測(cè)設(shè)備構(gòu)成了一個(gè)互補(bǔ)的缺陷發(fā)現(xiàn)、監(jiān)控和控制的解決方案，適用于汽車行業(yè)中較大設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的芯片制造。
表6：21年KLA發(fā)布了四款用于汽車芯片制造的新產(chǎn)品
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA、國(guó)泰君安證券研究
表7：KLA產(chǎn)品家族（部分）
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA、國(guó)泰君安證券研究
3.4.核心競(jìng)爭(zhēng)力之三：服務(wù)體系建設(shè)和供應(yīng)鏈管理
KLA全球裝機(jī)量近6萬(wàn)臺(tái)，設(shè)備平均使用壽命12年。KLA超過(guò)50%設(shè)備使用壽命達(dá)18年，平均使用壽命為12年，歷史上交付的80%的設(shè)備仍在客戶現(xiàn)場(chǎng)使用中，在完全折舊（2-3倍）很長(zhǎng)時(shí)間后，客戶繼續(xù)在生產(chǎn)中使用。
圖43：KLA 超過(guò) 50%設(shè)備使用壽命達(dá) 18 年，平均使用壽命為 12 年
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA，注：類別代表產(chǎn)品推出的年份
半導(dǎo)體設(shè)備的長(zhǎng)使用壽命強(qiáng)化先發(fā)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)與客戶的長(zhǎng)期綁定關(guān)系；服務(wù)類收入受益于長(zhǎng)使用壽命將不斷增加，且受行業(yè)周期波動(dòng)影響小。設(shè)備服務(wù)收入占KLA營(yíng)收的1/4左右。
圖44：KLA服務(wù)收入占比穩(wěn)定在20%左右
數(shù)據(jù)來(lái)源：Wind、國(guó)泰君安證券研究
深厚的供應(yīng)商關(guān)系確保了供應(yīng)的連續(xù)性和更高的質(zhì)量，與KLA設(shè)計(jì)和制造業(yè)務(wù)密切協(xié)調(diào)，確保無(wú)縫的客戶體驗(yàn)。KLA與96%以上的主要供應(yīng)商保持?jǐn)?shù)十年的合作關(guān)系。工程和供應(yīng)鏈緊密集成在整個(gè)產(chǎn)品生命周期的產(chǎn)品組合，長(zhǎng)期購(gòu)貨承諾推動(dòng)供應(yīng)商投資和可用性，過(guò)去2年KLA在供應(yīng)商產(chǎn)能方面的新投資超過(guò)1.5億美元。深厚的供應(yīng)商關(guān)系確保了供應(yīng)的連續(xù)性和更高的質(zhì)量，與KLA設(shè)計(jì)和制造業(yè)務(wù)密切協(xié)調(diào)，確保無(wú)縫的客戶體驗(yàn)。
圖45：KLA對(duì)供應(yīng)商的購(gòu)貨承諾持續(xù)增長(zhǎng)，存貨/存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)穩(wěn)定
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA
KLA基于強(qiáng)大的持續(xù)改進(jìn)文化的指標(biāo)管理，用嚴(yán)格的組織和獨(dú)特的系統(tǒng)來(lái)管理復(fù)雜的全球供應(yīng)鏈。服務(wù)創(chuàng)新提升客戶價(jià)值。部署領(lǐng)先的AR/VR技術(shù)，支持遠(yuǎn)程服務(wù)、協(xié)作和高級(jí)培訓(xùn)；強(qiáng)大的數(shù)據(jù)和分析驅(qū)動(dòng)預(yù)測(cè)性維護(hù)策略和業(yè)務(wù)洞察；重大投資用于培訓(xùn)和提高員工在hiramp生產(chǎn)環(huán)境中日益復(fù)雜的技能。
圖46：KLA服務(wù)路線圖提升客戶價(jià)值
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA
圖47：KLA利用嚴(yán)格的組織和獨(dú)特的系統(tǒng)來(lái)管理復(fù)雜的全球供應(yīng)鏈
數(shù)據(jù)來(lái)源：KLA
四、國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體量測(cè)設(shè)備的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
4.1.產(chǎn)品覆蓋面差距大，僅能覆蓋28nm及以上制程
國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體處于高速增長(zhǎng)期，本土企業(yè)存在較大的國(guó)產(chǎn)化空間。國(guó)內(nèi)量測(cè)設(shè)備主要廠家有中科飛測(cè)、上海睿勵(lì)、上海精測(cè)、賽騰股份、東方晶源、埃芯半導(dǎo)體、優(yōu)睿譜等，其部分產(chǎn)品已進(jìn)入一線產(chǎn)線驗(yàn)證，推動(dòng)量測(cè)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化。國(guó)內(nèi)外廠商的差距：
1）產(chǎn)品覆蓋度差距甚遠(yuǎn)，國(guó)內(nèi)龍頭的產(chǎn)品覆蓋度為27.2%。根據(jù)中科飛測(cè)招股說(shuō)明書(shū)，公司產(chǎn)品線涵蓋份額占比為27.2%。公司正在積極研發(fā)納米圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備、晶圓金屬薄膜量測(cè)設(shè)備等其他型號(hào)的設(shè)備，對(duì)應(yīng)的市場(chǎng)份額為24.7%和0.5%，研發(fā)成功后將提高產(chǎn)品線覆蓋度。
2）工藝節(jié)點(diǎn)上，國(guó)內(nèi)企業(yè)目前僅能覆蓋28nm及以上制程。國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的先進(jìn)產(chǎn)品普遍能夠覆蓋28nm以下制程，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品已能夠覆蓋28nm及以上制程，應(yīng)用于28nm以下制程的質(zhì)量控制設(shè)備在研發(fā)中。
中國(guó)廠商從細(xì)分賽道出發(fā)，經(jīng)過(guò)多年積累，部分系列產(chǎn)品在靈敏度/重復(fù)性精度、吞吐量上已經(jīng)與國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)整體性能相當(dāng)。以國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體量測(cè)設(shè)備中的佼佼者中科飛測(cè)的幾款競(jìng)爭(zhēng)性產(chǎn)品為例：
1）靈敏度方面，實(shí)現(xiàn)了無(wú)圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備系列最小靈敏度23nm缺陷尺度的檢測(cè)，圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備系列最小靈敏度0.5μm缺陷尺度的檢測(cè)，三維形貌量測(cè)設(shè)備系列和薄膜膜厚量測(cè)設(shè)備系列重復(fù)性精度的顯著提高，分別達(dá)到0.1nm和0.003nm。實(shí)現(xiàn)了晶圓表面的納米量級(jí)微小凹坑深度等不同重要尺度的高精度測(cè)量。
2）吞吐量方面，無(wú)圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備系列實(shí)現(xiàn)了靈敏度102nm下100wph的吞吐量、靈敏度26nm下25wph的吞吐量；圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備系列實(shí)現(xiàn)了靈敏度3μm下80wph的吞吐量。公司技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備高靈敏度下的高吞吐量。
3）在功能性方面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)晶圓正面、背面和邊緣的缺陷分布檢測(cè)，能夠滿足客戶對(duì)晶圓全維度的缺陷檢測(cè)，可以在制程工藝的早期就及時(shí)發(fā)現(xiàn)3D NAND多層Bonding工藝（邊緣）和CMP工藝（背面）中的缺陷，從而提高晶圓制造的良率。
中科飛測(cè)過(guò)去四年收入快速增長(zhǎng)，產(chǎn)品量?jī)r(jià)齊升。這反映出國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體檢測(cè)行業(yè)的趨勢(shì)。
圖 48：中科飛測(cè)收入增速遠(yuǎn)高于行業(yè)
數(shù)據(jù)來(lái)源： wind、國(guó)泰君安證券研究
圖 49：中科飛測(cè)產(chǎn)品量?jī)r(jià)齊升
數(shù)據(jù)來(lái)源： wind、國(guó)泰君安證券研究
圖 50：國(guó)內(nèi)主要量測(cè)設(shè)備廠商研發(fā)投入持續(xù)增長(zhǎng)
數(shù)據(jù)來(lái)源： wind、國(guó)泰君安證券研究
圖 51：國(guó)內(nèi)主要量測(cè)設(shè)備廠商研發(fā)占比持續(xù)上升
數(shù)據(jù)來(lái)源： wind、國(guó)泰君安證券研究
4.2.供應(yīng)鏈區(qū)域化正在推動(dòng)先進(jìn)晶圓廠的重大投資
科技脫鉤使得全球重塑芯片行業(yè)供應(yīng)鏈體系。美國(guó)商務(wù)部在2022年9月6日發(fā)布《2022芯片和科技法案》，切斷向中國(guó)供應(yīng)半導(dǎo)體芯片先進(jìn)制程的技術(shù)和設(shè)備及材料，通過(guò)補(bǔ)貼加速芯片產(chǎn)業(yè)回流美國(guó)，隔斷中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)與全球聯(lián)系，重塑全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈格局。10月7日，美國(guó)BIS發(fā)布近年來(lái)范圍最大的半導(dǎo)體管制舉措，管控范圍包括芯片、設(shè)備、零部件、人員等。
供應(yīng)鏈的本地化進(jìn)程提速，2030年中國(guó)將具備全球最大的晶圓產(chǎn)能。根據(jù)IC Insights數(shù)據(jù)，2021年全球晶圓產(chǎn)能約2160萬(wàn)片/月（8寸約當(dāng)），同比增長(zhǎng)3.78%，中國(guó)大陸晶圓產(chǎn)能350萬(wàn)片/月（8寸約當(dāng)），全球占比約16.2%。根據(jù)SIA數(shù)據(jù)，伴隨著中國(guó)大陸晶圓產(chǎn)能的擴(kuò)張，2030年大陸晶圓產(chǎn)能占比有望提升到24%，中國(guó)將具備全球最大的晶圓產(chǎn)能。
圖52：全球晶圓廠產(chǎn)能趨勢(shì)：2030中國(guó)將具備全球最大的晶圓產(chǎn)能
數(shù)據(jù)來(lái)源：SIA
據(jù)SEMI，預(yù)計(jì)2022~2026年中國(guó)大陸將新增25座12英寸晶圓廠，年均新增5座12寸晶圓廠，26年產(chǎn)能將是22年底的2.8倍。2022年中國(guó)大陸共有23座12英寸晶圓廠正在投產(chǎn)，總計(jì)月產(chǎn)能約為104.2萬(wàn)片，與總規(guī)劃月產(chǎn)能156.5萬(wàn)片相比，產(chǎn)能利用率66.58%。預(yù)計(jì)到2026年底，中國(guó)大陸12英寸晶圓廠的總月產(chǎn)能將超過(guò)276.3萬(wàn)片，相比2022年將提高165.1%。2022年，中國(guó)大陸晶圓產(chǎn)線的總產(chǎn)能約為162.5萬(wàn)片/月（8寸約當(dāng)），規(guī)劃總產(chǎn)能約為456.5萬(wàn)片/月（8寸約當(dāng)），23~26年將累計(jì)新增293萬(wàn)片/月產(chǎn)能。
圖53：預(yù)計(jì)中國(guó)2022~2026年將新增25座12寸晶圓廠（座）
數(shù)據(jù)來(lái)源：SEMI，國(guó)泰君安證券研究
4.3.SiC全球擴(kuò)產(chǎn)，多個(gè)環(huán)節(jié)存在空白和補(bǔ)鏈機(jī)遇
據(jù)Yole 統(tǒng)計(jì)，2020年SiC碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模約7.1 億美元，預(yù)計(jì)2026年將增長(zhǎng)至 45億美元，2020~2026年CAGR約36%。由于碳化硅具備耐高壓、耐高溫和高頻的性能，在新能源車、新能源發(fā)電/儲(chǔ)能、充電樁等領(lǐng)域均有可觀的應(yīng)用場(chǎng)景。碳化硅作為寬禁帶半導(dǎo)體，具備出色的物理特性，可提高開(kāi)關(guān)頻率，近年來(lái)隨成本下降而打開(kāi)應(yīng)用市場(chǎng)。據(jù)Yole 統(tǒng)計(jì)，2020年SiC碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模約7.1 億美元，預(yù)計(jì)2027年將增長(zhǎng)至63億美元，2020~2027年CAGR約34%。新能源汽車是SiC功率器件下游最重要的應(yīng)用市場(chǎng)，預(yù)計(jì)需求于2023年開(kāi)始快速增長(zhǎng)。
圖54：三代半導(dǎo)體下游應(yīng)用場(chǎng)景：新能源汽車、儲(chǔ)能、充電樁需求增長(zhǎng)
數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體材料分會(huì)統(tǒng)計(jì)、國(guó)泰君安證券研究
圖55：碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)
數(shù)據(jù)來(lái)源：Yole、國(guó)泰君安證券研究
SiC襯底，全球大擴(kuò)產(chǎn)。據(jù)CASA Research 數(shù)據(jù)，2020年SiC導(dǎo)電型襯底產(chǎn)能約40萬(wàn)片/年（6寸約當(dāng)），SiC半絕緣襯底產(chǎn)能約18萬(wàn)片/年（6寸約當(dāng)）。2019年5月，Wolfspeed公告未來(lái)5年將投資10億美元用于擴(kuò)大碳化硅產(chǎn)能， Wolfspeed當(dāng)前SiC襯底的總產(chǎn)能約合7萬(wàn)片/月（6英寸約當(dāng)），未來(lái)兩年將逐步擴(kuò)張產(chǎn)能至10萬(wàn)片/月（6英寸約當(dāng)），22年4月Wolfspeed全球最大的首座8英寸（200mm）碳化硅工廠正式開(kāi)業(yè)，預(yù)計(jì)2024年達(dá)產(chǎn)產(chǎn)能為2017年的30倍。Coherent（原II-VI）計(jì)劃在未來(lái)5~10年內(nèi)向SIC投資10億美元，5年內(nèi)將其SiC基板的產(chǎn)能提高5~10倍。
表8：海外化合物半導(dǎo)體襯底外延生產(chǎn)布局情況（部分）
數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體材料分會(huì)統(tǒng)計(jì)、國(guó)泰君安證券研究。
2021年底，國(guó)內(nèi)廠商在襯底環(huán)節(jié)投資超400億元，規(guī)劃產(chǎn)能超600萬(wàn)片/年（折合6英寸）。截止至2021年我國(guó)從事碳化硅襯底研制的企業(yè)已逾30家，化合物半導(dǎo)體襯底、外延廠商逾100家（含氮化鎵、砷化鎵、磷化銦等）。
表9：中國(guó)化合物半導(dǎo)體襯底外延生產(chǎn)布局情況（部分）
數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體材料分會(huì)統(tǒng)計(jì)、國(guó)泰君安證券研究。
由于化合物半導(dǎo)體材料的特性，在制造工藝流程上某些工藝需要特定設(shè)備開(kāi)發(fā)。碳化硅器件制造環(huán)節(jié)與硅基器件的制造工藝流程大體類似，主要包括光刻、清洗、摻雜、蝕刻、成膜、減薄等工藝。不少功率器件制造廠商在硅基制造流程基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)線升級(jí)便可滿足碳化硅器件的制造需求。碳化硅材料的特殊性質(zhì)決定其器件制造中某些工藝需要依靠特定設(shè)備進(jìn)行特殊開(kāi)發(fā)，以促使碳化硅器件耐高壓、大電流功能的實(shí)現(xiàn)。碳化硅特色工藝模塊主要涵蓋注入摻雜、柵結(jié)構(gòu)成型、形貌刻蝕、金屬化、減薄工藝。
表10：碳化硅特色工藝模塊
數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體材料分會(huì)統(tǒng)計(jì)、國(guó)泰君安證券研究
在化合物襯底、外延環(huán)節(jié)的檢測(cè)設(shè)備，多數(shù)環(huán)節(jié)存在空白（無(wú)檢測(cè)設(shè)備）或補(bǔ)鏈（KLA退出后的潛在替補(bǔ)）的機(jī)會(huì)。在化合物襯底、外延領(lǐng)域，國(guó)外價(jià)格極為昂貴，切片前缺陷檢測(cè)普遍以人工檢測(cè)為主，平整度檢測(cè)設(shè)備有很大的降本需求。在化合物前道環(huán)節(jié)，主要是KLA壟斷，國(guó)內(nèi)廠商的產(chǎn)品處于定型階段。封測(cè)后道環(huán)節(jié)競(jìng)爭(zhēng)者較多。
表11：化合物半導(dǎo)體多數(shù)環(huán)節(jié)存在空白和補(bǔ)鏈機(jī)會(huì)
數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體材料分會(huì)統(tǒng)計(jì)、國(guó)泰君安證券研究
五、半導(dǎo)體量測(cè)設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?/p>
表12：前道量測(cè)設(shè)備主要供應(yīng)商集中度高
數(shù)據(jù)來(lái)源：VLSI Research、QY Research，國(guó)泰君安證券研究
風(fēng)險(xiǎn)提示：
半導(dǎo)體行業(yè)總體保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，下游新興需求不斷涌現(xiàn)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移、客戶資本性支出增加，半導(dǎo)體專用設(shè)備市場(chǎng)需求呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。然而，由于半導(dǎo)體行業(yè)受國(guó)際經(jīng)濟(jì)波動(dòng)、終端消費(fèi)市場(chǎng)需求變化等方面影響，其發(fā)展往往呈現(xiàn)一定的周期性波動(dòng)特征。在行業(yè)景氣度較高時(shí)，半導(dǎo)體制造企業(yè)往往加大資本性支出，快速提升對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備的需求；但在行業(yè)景氣度下降過(guò)程中，半導(dǎo)體企業(yè)則可能削減資本支出，從而對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備的需求產(chǎn)生不利影響。
高端光學(xué)檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備涉及光學(xué)、算法、軟件、機(jī)電自動(dòng)化等多項(xiàng)跨領(lǐng)域技術(shù)，對(duì)設(shè)備制造企業(yè)的技術(shù)研發(fā)實(shí)力和跨領(lǐng)域技術(shù)資源整合能力有較高要求。目前，國(guó)內(nèi)廠商與全球知名企業(yè)相比，綜合技術(shù)實(shí)力差距仍較為明顯。如果國(guó)內(nèi)企業(yè)不能緊跟全球半導(dǎo)體質(zhì)量控制設(shè)備領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)預(yù)見(jiàn)并跟進(jìn)行業(yè)技術(shù)升級(jí)迭代，或者后續(xù)公司研發(fā)資金投入不足，無(wú)法保證持續(xù)的技術(shù)升級(jí)，將面臨市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力下降的風(fēng)險(xiǎn)。
半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)為典型的技術(shù)和資金密集型行業(yè)。企業(yè)需要持續(xù)加大研發(fā)投入以推動(dòng)公司產(chǎn)品升級(jí)換代。然而，如果企業(yè)的技術(shù)研發(fā)方向不能順應(yīng)市場(chǎng)需求，或在關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)展落后于國(guó)外內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，或研發(fā)出的新產(chǎn)品不能滿足客戶要求，企業(yè)將面臨技術(shù)研發(fā)投入無(wú)法取得預(yù)期效果的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而對(duì)企業(yè)經(jīng)營(yíng)造成一定不利影響。
本文來(lái)自微信公眾號(hào)：國(guó)君材料與裝備組（ID：GJCLYZBZ），作者：肖群稀、鮑雁辛
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北京豐臺(tái)站開(kāi)始聯(lián)調(diào)聯(lián)試 將承擔(dān)京廣、京港臺(tái)高鐵運(yùn)輸任務(wù)
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