半导体测试设备行业发展态势分析

半导体测试设备行业发展态势分析 一、 半导体测试设备行业发展态势 全球半导体测试设备行业呈现高度集中的特点。美国科天占据前道量测设备市场垄断地位，而在后道测试设备市场占有率较高的领先生产商为泰瑞达、爱德万和科休。根据SEMI统计，爱德万、泰瑞达和科休在半导体测试设备市场基于长期积累，仍占据主流，全球份额合计超过90%。近年来，国内厂商在后道检测设备领域成果逐步体现，长川科技、华峰测控等国内厂商率先突破功率模拟类测试机、分选机等并形成市场优势地位，但全球市场占比有限，后续空间依然较大。此外，由于技术、工艺的相通性，精测电子、华兴源创等国内新型显示器件检测设备厂商也逐渐向半导体测试设备领域延伸发展。 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、 智能检测及自动化设备的市场规模 智能检测及自动化行业发展与下游市场如消费电子、平板显示、汽车电子及医疗电子等呈深度绑定关系，行业发展的核心驱动力主要源于传统消费电子产品的升级换代、平板显示行业新产能及新技术路线的投入以及在医疗电子领域的进一步渗透。总体来看，市场前景广阔。 消费电子是智能检测及自动化的第一大应用领域，应用场景包括智能手机、可穿戴产品、平板电脑、可穿戴设备、VR终端及智能家居等。消费电子产品具有加工工艺精细、技术要求高、更新速度快、需要持续创新等特点，使得其生产线亦需要根据产品升级换代而更新。 2020年，消费电子市场已经形成近万亿美元的市场规模。根据西部证券研究机构的预测，2021-2025年消费电子市场规模的复合年均增长率为2．64%，市场规模将达到1．16万亿美元。应用于消费电子领域的智能检测及自动化设备市场需求将稳步增长。 全球平板显示检测行业发展与全球平板显示产业具有较强的联动性，通常会受下游平板显示产业新增产线以及产线升级投资所驱动。在平板显示产业投资方面，中国大陆在2011年以后开始成为全球平板显示行业投资的主要地区，主要包括京东方、天马、华星光电等中国平板显示厂商，以及三星、友达、富士康等韩国和中国台湾地区厂商在中国大陆的模组生产线投资。平板显示行业新产线的扩展为面板显示检测产业提供了基础需求保障。 在新能源汽车和自动驾驶大趋势下，汽车电动化、网联化、智能化方向发展，芯片、模组等电子器件得到越来越广泛的应用，汽车的属性逐渐从传统的机械硬件转向机电一体、软硬结合的产品，汽车电子成为智能检测及自动化应用的又一重点领域，汽车电子市场规模的快速增长将会进一步带动智能检测及自动化的需求。 当前的医疗产业正在不断跨界融合人工智能、物联网、大数据、5G技术等高新技术，使医疗应用逐步迈向智能化，由此带动了医疗电子产业的迅速发展，相应智能测试及自动化在医疗电子领域也得到较广泛的应用。 2020年中国医疗电子产业规模可达688亿元，预计到2023年该产业的市场规模将会达到1，000亿元，智能测试及自动化设备在该领域的市场前景良好。 四、 检测和量测技术背景 在检测环节，光学检测技术可进一步分为无图形晶圆激光扫描检测技术、图形晶圆成像检测技术和光刻掩膜板成像检测技术。 在量测环节，光学检测技术基于光的波动性和相干性实现测量远小于波长的光学尺度，集成电路制造和先进封装环节中的量测主要包括三维形貌量测、薄膜膜厚量测、套刻精度量测、关键尺寸量测等。 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、 量测设备技术结构 量检测设备分为光学和电子束技术路线，其中光学占主流。2020年全球半导体检测和量测设备市场中，光学、电子束占比分别为75．2%、18．7%。由于下游厂商对量产高速的需求，光学检测技术设备仍然占据了主要的市场份额。