半导体存储器件测试设备行业市场前瞻与投资战略规划

半导体存储器件测试设备行业市场前瞻与投资战略规划 一、 发展趋势 随着集成电路器件物理尺度的缩小同时逐渐向三维结构发展，需要检测的缺陷尺度和测量的物理尺度也在不断缩小的同时三维空间的检测业在持续渗透。 为满足检测和量测技术向高速度、高灵敏度、高准确度、高重复性、高性价比的发展趋势和要求，行业内进行了许多技术改进，例如增强照明的光强、光谱范围延展至DUV波段、提高光学系统的数值孔径、增加照明和采集的光学模式、扩大光学算法和光学仿真在检测和量测领域的应用等，未来随着集成电路制造技术的不断提升，相应的检测和量测技术水平也将持续提高。 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、 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测设备行业发展具有较强的联动性，终端消费电子需求增长带来新型显示器件产业新增产线建设以及产线升级投资是行业发展的重要驱动因素。 根据Omdia报告，2021年，中小尺寸显示器件市场营收为629．8亿美元，其中中小尺寸AMOLED营收达到368．7亿美元，占尺寸显示器件市场总额的50%以上，超过了TFT-LCD的总额252．2亿美元。这是中小尺寸显示器件市场营收首次超过600亿美元，也是中小尺寸显示器件市场中AMOLED营收首次超过TFT-LCD，AMOLED已成为该市场的主导技术，正在加速实现对TFTLCD的替代。 柔性AMOLED在高端智能手机的应用，奠定了其在中小尺寸显示器件市场技术中的领先地位；刚性AMOLED的生产正转向用于高性能笔记本和平板电脑；TFT-LCD，包括a-Si（非晶硅）和LTPS（低温多晶硅）技术，正在转向车载显示市场；由于向电动汽车的转移和持续的二氧化碳减排政策，显示器件需求将持续增加。 随着消费电子产业持续增长，新型显示器件尤其是AMOLED行业高速发展，相关产能、良品率等要求愈发趋于严格，生产过程中需要进行大量的检测工作以保证高产能的同时产品具有高良率，检测设备在AMOLED生产过程中发挥的作用愈发重要。在国内AMOLED市场规模逐渐增大，各厂商纷纷布局产线建设与升级的背景下，新型显示器件检测设备产业保持稳定增长。 （二）检测设备技术面向自动化、集成化发展 新型显示器件检测设备的生产制造是复杂的系统工程，需要综合利用新一代信息技术领域的光学、电学、自动化等多项技术，具备生产加工装配能力从而将多项组件结合以实现相应功能、具备软件开发能力以实现算法应用并具备软硬件有机结合能力，并经过长期技术积累及改良，以实现检测设备在极高精密要求的新型显示器件生产过程中实现极微小的缺陷、不良等检出，助力下游客户有效提升产品良率和生产效率。 不同显示器件厂商对显示器件产品的检测要求、性能参数存在差异，检测设备需要与产线不断磨合改进，积累设备在生产线应用经验并启动和推进新产品、新技术的研发，持续提升产品技术水平及产线适应水平。检测设备厂商与显示器件厂商之间的关系依赖于长时间合作产生的信任以及技术互惠，共同完成技术更新及迭代，形成更具实践性的研发成果，检测设备定制化和针对性极强，形成较高的客户资源以及技术壁垒。 新型显示器件产业一直向着更高清、更节能、更便捷的方向发展，新型显示技术也将呈现出更先进、工艺更复杂、集成度与精细化程度更高的特点，伴随而来的良率问题对检测设备提出了新的挑战，要求相关设备能够实现无人化操作、产品在产线中一步到位完成生产及自动化检测环节，推动检测设备的自动化、集成化发展趋势。 （三）检测设备市场正在进行高速的 目前，全球新型显示器件主要生产企业主要集中在中国大陆地区、韩国、中国台湾地区及日本。凭借庞大的产业基础、系统的供应链体系、持续优化的性能和不断下降的成本，中国大陆地区业已成为TFT-LCD最主要的产地。AMOLED产能也正在快速向国内转移，京东方、维信诺股份、TCL科技、深天马等厂商占据国内AMOLED绝大部分产能并持续投入建设新产线。根据CINNOResearch报告，全球AMOLED产能预计将从2020年的2，980万平方米增长至2025年的11，710万平方米，年平均复合增长率达31．5%，2021年韩国厂商仍然占据全球AMOLED面板一半以上的产能，随着国内厂商的AMOLED产能不断扩张，2025年中国大陆AMOLED产能占比预计将会达到56．2%。 新型显示器件行业整体景气度不断提升，本土厂商发展迅速，产能从境外转到境内的过程为国内检测设备的研发、生产创造了重大崛起机会。目前，国内检测设备厂商，在技术领域持续投入，已经基本实现对国外厂商技术层面的追赶，并在部分领域实现弯道超车。在相同技术情况下，国内厂商设备较国外产品更具价格优势。当前国际贸易保护主义抬头的大环境下，国内显示器件厂商大力导入国产设备，自主可控的生产检测设备和本土化的产业链进一步夯实了我国在新型显示器件生产领域的竞争优势。 在国内新型显示器件生产厂商持续大规模投资及升级面板生产线的影响下，我国新型显示器件检测行业发展势头良好，检测设备的趋势明显。随着国家政策扶持力度的加大，我国国产检测设备的发展环境将更加优化完善，新型显示器件检测设备产业迎来量质齐升的发展阶段。 四、 智能检测及自动化设备行业概况 智能测试及自动化设备行业主要应用于消费电子、平板显示工业、汽车电子、医疗电子及相关电子零部件产品的外观、性能、功能等多方面检测。该行业具备较强的定制化特征，融合光、机、电、算、软等多学科发展，技术含量较高。 电子产品功能多样化和设计复杂化导致产品检测种类繁多、精度要求高，检测范围囊括PCB、PCBA、芯片电路、功能性模组等诸多领域。在PCBA检测领域，ICT测试及FCT测试是广泛应用的、现代电子企业必备的生产测试工序。ICT测试的原理是通过探针接触测试点后通电，来检测成品线路板所有零件的焊接情况，可以有效检测漏装、错装、参数值偏差等问题。 FCT测试系通过模拟的成品线路板的运行环境，使其工作于各种设计状态，从而获取到各个状态的参数来验证测试目标板的功能好坏。在功能性模组检测领域，通常有显示测试、无线射频测试、音频测试、传感器测试等。显示屏测试主要用于检测LCD及OLED屏幕的亮度、颜色、对比度、均匀度等。无线射频测试主要检测无线电信号带宽、功率及频率等指标。 近年来，机器视觉技术快速发展，基于机器视觉开发的自动光学检测设备（AutomatedOpticalInspection，AOI）得到较大范围应用，如在PCB检测方面，机器通过摄像头自动扫描PCB，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出PCB上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来，供维修人员修整。 又如在显示屏检测领域，AOI可以自动检测显示屏的外观缺陷、颜色、坏点等情况，并通过算法判定是否通过检测。机器视觉技术具备检测速度快、准确率较高、可靠性高等优点，完全可以辅助甚至代替人工目检，实现自动检测。 五、 半导体检测和量测设备概述 检测指在晶圆表面上或电路结构中，检测其是否出现异质情况，如颗粒污染、表面划伤、开短路等对芯片工艺性能具有不良影响的特征性结构缺陷；量测指对被观测的晶圆电路上的结构尺寸和材料特性做出的量化描述，如薄膜厚度、关键尺寸、刻蚀深度、表面形貌等物理性参数的量测。 六、 新型显示器件产业概况 显示器件在信息交流中承担了人机交互作用，是信息传输过程中的关键环节。按照显示原理的不同，主流的平板显示器件（FPD）可以分为主动发光显示（像素发光，短程成像）、被动发光显示（像素不发光，依靠外部光源）、激光投影显示（像素发光，长程成像）。其中，被动发光显示主要包括液晶显示（LCD）、电子纸显示（EPD）等，主动发光显示主要包括电致发光显示（EL）、等离子体显示（PDP）、场发射显示（FED）、发光二极管显示（LED）等。 当前，主动发光显示中的有源矩阵有机发光二极管显示（AMOLED）与被动发光显示中的薄膜晶体管液晶显示（TFT-LCD）主导显示器件产业发展；AMOLED工艺持续改进，应用形态快速拓展，技术创新与规模效应带动成本不断下降；TFT-LCD利用工艺成熟，成本低廉，长期保持市场份额，且在新技术加持下不断提升显示性能；与此同时，MiniLED、MicroLED、激光投影显示等技术崭露头角，市场关注度高、技术进步快，多元化的显示技术共同构成了新型显示的范畴。 新型显示器件行业属于资金和技术密集型行业，围绕新型显示技术发展起来的产业具有投资规模大、技术进步快、辐射范围广、产业集聚度高等特点，目前全球参与竞争主要企业仅十余家，主要集中在中国大陆地区、韩国、中国台湾地区及日本。经过多年的追赶和在政府的一系列政策支持下，我国新型显示器件行业迅速发展和提升，改变了全球显示器件产业的格局，成为重要的一极，国际话语权也日益增强。 根据中国电子信息产业发展研究院报告，截至2020年末，中国大陆已建成6代及以上新型显示器件产线35条，新型显示器件产线总投资达到1．24万亿元，年产能达到2．22亿平方米；2020年度，中国大陆新型显示器件产业营收达到4，460亿元，同比增长20%，增速领跑全球，全球占比40%，产业规模位居全球第一。 七、 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，