半导体存储器件测试设备行业发展概况

半导体存储器件测试设备行业发展概况 一、 智能检测及自动化行业发展趋势 随着经济快速发展和居民消费升级，电子产品更新换代速度加快，并使智能化、便携化、小型化、复杂化、集成化成为电子产品的普遍发展趋势，也促使电子产品生产厂商增加了对中高端电子产品测试设备的市场需求。 与此同时，随着自动化控制技术、精密测量技术、仿真技术、传动技术快速兴起，电子产品测试设备向自动化、智能化、精密化、柔性化、多功能化方向升级的趋势愈加明显。以自动化、智能化为主导的中高端电子产品测试设备在逐步打开市场空间，自动化测试设备融入电子产品生产线将成为市场主流。 检测设备是制造目动化的关键步骤，2019年我国国内资检测机构收入规模增长率稳中有升，增长达到15．1%，有图形晶圆光学检查设备占比达32%，以下是检测设备行业发展现状分析。 我国检测设备行业蓬勃发展，市场规模不断扩大。根据检测设备行业分析数据，截至2019年末，我国检测设备机构为36327家，较2018年末增长9．3%;2017年至2019年，检测行业对外出具的报告数量分别为3．11亿份、3．29亿份、3．76亿份，逐年增长，同时收入持续实现两位数高增长。预计2020年检验检测行业收入将达3000亿元，对外出具检测服务报告数量达4．4亿份，仍将保持强劲增长趋势。 检测设备行业发展现状指出，汽车检测维修设备必须不断进行技术升级，以应对更多、更快推出的新车型，满足汽车维修保养市场的新需求。汽车检测维修设备集通讯技术、电子技术和计算机技术等高科技应用于一体，科技含量较高，对行业内企业的创新能力、研发能力和市场推广能力都有着较高的要求。 ATE（自动化检测设备）主要用于半导体制程的后道工艺，是进行电参数性能测试的专用设备，其中SOC测试系统与存储器测试系统是ATE最主要的两大领域。根据《2020-2025年中国自动检测设备行业市场深度研究及发展前景投资可行性分析报告》数据统计，2019年SoC测试设备市场规模24亿美元，占比达72%，存储器测试系统6．5亿美元，占比达19%。 环境监测仪器的纵向产业链上还有重要一环，环境治理，对某区域包括水、土壤、空气各方面进行环境监测后，若指标不达标，该如何进行环境治理，如何针对各项数据进行有效治理，或者根据治理所需监测的指标再去调整环境监测仪器的研发设计都是目前环境监测仪器行业的重要问题。 目前，我国检测分析仪器行业正处于快速发展阶段。2019年检测分析仪器行业收入规模达2505．96亿元，2017年至2019年检测分析仪器行业市场规模同比均保持两位数增长。检测设备行业发展现状指出，产业链主要分为上游硬件、软件、检测试剂，中游监测仪器/系统，下游仪器维护、设备运营。上游产业基本由外资企业占领，中端市场主要由上市企业如雪迪龙、先河环保、中环装备、聚光科技、天瑞仪器等占据，下游主要为第三方环境服务企业。 电器检测设备是指用于电器以及电子元器件的检测中的装置。电器检测仪器包括超声波物位仪表、高级过程仪表校准器、电阻测试仪、手持红外测温仪、回路阻抗测试仪、微电阻计、数字高压仪、电池测试仪、智能数显仪、频率谐波分析仪、电缆故障定位仪、电力分析记录仪、继电保护测试仪、电参数综合测量仪、表面电阻测试仪、手腕带测试仪以及激光检测仪等等。电器检测仪器用于电器的安装、使用和测试之中，可以提高机械仪表的工作效率，并且提高其工作环境的安全性。 随着时代的发展，各种高科技产品的不断更新换代，为了防止不合格的生产产品发行到市场。检测设备的使用就很有必要了，它能有效减少不符合国家标准的产品流入市场。 截至2018年6月，中国国际出口带宽为8，826，302Mbps，半年检测设备增长率为20．6%。截至2018年6月，我国网民规模为8．02亿，上半年新增网民2968万人，较2017年末增加3．8%，互联网普及率达57．7%。我国手机网民规模达7．88亿，网民通过手机接入互联网的比例高达98．3%。我国互联网基础设施建设不断优化升级，提速降费政策稳步实施推动移动互联网接入流量显著增长，网络信息服务朝着扩大网络覆盖范围、提升速度、降低费用的方向发展。 截至2018年6月底，互联网宽带接入端口数量达8．32亿个，同比增长12．6%，比2017年末净增5312万个。基础电信企业继续加快光进铜退进程，光纤接入（FTTH/0）端口达到7．18亿个，比2017年末净增6055万个，占比提高到86．3%;xDSL端口总数下降至1918万个，占比降至2．3%。移动通信基站达624万个，其中3G/4G基站总数达到467万个，占比达74．9%。 截至2018年8月末，基础电信企业发展的IPTV用户总数达1．47亿户，1-8月净增2509万户。移动互联网用户总数保持在13．7亿户，同比增长12．2%。其中，手机上网的用户数达12．5亿户，对移动电话用户的渗透率为81．3%。 检测设备有很多种类，工厂常用的检测设备有很多，包括测量设备卡尺、天平、打点机等，另外还有质量检测分析仪器，检测设备、包装检测设备等也是常见的检测设备。在包装环节中比较常见的有包装材料检测仪、金属检测设备、非金属检测设备以及无损检测设备等。 二、 分类状况 从技术原理上看，检测和量测包括光学检测技术、电子束检测技术和X光量测技术等。目前，在所有半导体检测和量测设备中，应用光学检测技术的设备占多数。光学检测技术基于光学原理，通过对光信号进行计算分析以获得检测结果。在生产过程中，晶圆表面杂质颗粒、图案缺陷等问题的检测和晶圆薄膜厚度、关键尺寸、套刻精度、表面形貌的测量均需用到光学检测技术。 三、 检测设备行业面临的挑战 （一）检测设备行业产业创新能力有待提高 随着我国新型显示器件产线不断建设以及技术更新，国产面板检测设备在Cell/Module制程中应用已较为广泛，但在Array制程中检测设备国产化率仍然较低。国半导体测试设备在中低端领域已实现突破并占有一定的市场，但是在高端检测设备领域发力不足，与国际先进设备有较大差距。产业有待进一步提高创新能力和发展质量，加快科技创新成果向现实生产力转化。 （二）检测设备行业专业技术人才仍然稀缺 新型显示器件检测设备及半导体测试设备行业是知识和技术密集型的新兴战略产业，涉及精密光学、机械设计、电气设计、计算机、集成控制与信息处理等多个技术领域，并且要求对下游器件的制造流程、生产工艺以及技术发展和变迁趋势有深刻理解。近年来，我国对半导体全产业链的发展和相关人才培养的重视程度不断提升，政策支持力度不断加大，但相关的研发人才、管理人才培养周期较长、难度较大，高端人才仍存在一定缺口。 （三）检测设备行业行业资金实力需求较高 为保持技术的先进性、工艺的领先性和产品的市场竞争力，新型显示器件检测设备及半导体测试设备行业内企业需进行持续的研发投入，资金需求量较大。特别是新型显示器件及半导体器件产品类别众多，性能参数不尽相同，工艺节点演进较快，下游客户对检测设备的技术和性能要求不断提升，资金实力制约了部分检测设备厂商的规模化发展。 四、 新型显示器件检测设备行业发展情况 新型显示器件制造设备主要包括显影设备、蒸镀设备、激光设备、组装设备、检测设备等。新型显示器件制造设备行业发展受下游产业的新增产线投资及因新技术、新产品不断出现所产生的产线升级投资所驱动，与显示产业的发展具有极高的联动性。根据北京市电子科技情报研究所报告，在新型显示器件产线的投资中，通常表现出产能扩产、设备先行的特征，对设备的投资占产线总投资的60%-80%。 根据CINNOResearch报告，2021年中国大陆新型显示器件产线设备投资约1，100亿元，其中AMOLED约600亿元，占比55%，MiniLED/MicroLED约271亿元，占比24%，TFT-LCD约228亿元，占比21%。TFT-LCD预计各厂商将在2022年有启动新的建厂和扩产计划，投资规模小幅增加；AMOLED随着高世代技术成熟，预计设备投资规模将在2024年到达新高约866亿元；MiniLED/MicroLED凭借高对比度、高亮度、高动态范围、寿命长等性能，逐渐成为行业追捧的前沿科技，预估到2025年设备投资将达270亿元。 检测贯穿AMOLED、TFT-LCD等新型显示器件生产过程的Array（阵列）-Cell（成盒）-Module（模组）三大制程中，检测设备主要包括Array制程光学检测设备、Array制程电性及其他检测设备，Cell/Module制程光学检测设备、Cell/Module老化、触控及其他检测设备等。 根据CINNOResearch报告，2021年中国大陆新型显示器件检测设备市场规模约为59亿元，其中Cell/Module制程检测设备约为34亿元。新的建厂和扩产将带动检测设备市场在2024年达到92亿元，其中Cell/Module制程检测设备市场规模在2024年将达到46亿元。 五、 半导体产业概况 半导体器件是利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子器件，按照国际通行的半导体器件产品标准，半导体器件可以分为集成电路（IC）和分立器件（O-S-D）。 根据WSC统计，2020年全球半导体器件销售市场规模为4，404亿美元，同比增长7%；其中，集成电路市场规模为3，613亿美元，逻辑电路和存储器市场规模分别为1，184亿美元和1，175亿美元，分别占集成电路总产值的33%和32%。根据WSC统计，中国已经连续多年成为全球最大的半导体销售市场，2020年中国市场占比达到34%，美国、欧洲、日本和其他地区分布为22%、9%、8%和27%。 六、 检测和量测设备竞争格局 全球半导体检测和量测设备市场呈现国外设备巨头垄断格局。根据数据，全球市场中，2020年科磊半导体市占率超过50%，应用材料、日立、雷泰光电、创新科技等前五大公司合计市场份额占比超过了82．4%，市场集中度较高。中国市场中，科磊半导体达到58．4%，呈一家独大格局，前五大公司合计市场份额占比达到78．1%。 本土企业市场份额较低，其中中科飞测产品主要包括无图形晶圆缺陷检测设备系列、图形晶圆缺陷检测设备系列、三维形貌测量设备系列和薄膜膜厚量测设备系列等产品，已应用于国内28nm及以上制程的集成电路制造产线。上海睿励致力于集成电路生产前道工艺检测领域设备研发和生产，产品主要为光学膜厚测量设备和光学缺陷检测设备，以及硅片厚度及翘曲测量设备等。上海精测半导体前道检测设备领域，以椭圆偏振技术为核心开发了适用于半导体工业应用的膜厚测量以及光学关键尺寸量测系统的产品，目前中科飞测、精测电子、上海睿励2021年在国内检测量测设备市场份额仅1．9%、0．7%、0．2%。 KLAInstruments和TencorInstruments相继成立于1976年和1977年，并于1997年合并成立科磊半导体，总部位于美国硅谷。该公司聚焦于检测设备的研发、生产和销售，其产品线涵盖了质量控制全系列设备。根据科磊半导体2022年年报披露显示，其检测和量测设备实现营业收入79．25亿美元，占比企业整体营收86%左右。 康特科技成立于1987牛，总部位寸以色列米格达勒埃姆克。该公司是半导体行业高端检测和量测设备的制造商，其产品应用于前道、先进封装等领域，为众多行业内领先的全球IDM、OSAT和代工厂提供服务。根据康特科技2021年年报披露显示，其全年实现营业收入2．70亿美元，其中检测和量测设备营收2．59亿美元，占比96．2%。 阿斯麦（荷兰）量测业务优势领域在套刻误差测量、电子束检测，应用材料（美国）优势领域也在电子束检测，新星测量仪器（以色列）优势领域在膜厚检测设备，日立（日本）则主要是CD-SEM（关键尺寸量测-电子束）处于行业领先地位，雷泰光电（日本）则聚焦EUV掩模版检测，创新科技（美国）优势在于关键尺寸测量和缺陷检测。 七、 新型显示器件检测设备行业发展趋势 （一）终端消费电子带动新型显示器件检测设备需求 全球终端消费电子、新型显示器件产业与其检