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（報(bào)告出品方/作者：廣發(fā)證券，孫柏陽、代川）
（三）過程工藝控制的技術(shù)路徑包括光學(xué)、電子束、X 光三大類檢測(cè)技術(shù)的波長(zhǎng)等基本屬性決定了檢測(cè)精度和速度，進(jìn)而影響靈敏度、吞吐量等生 產(chǎn)性能參數(shù)。（1）光學(xué)檢測(cè)：相對(duì)較好均衡高精度和高速度，檢測(cè)速度可以較電子 束檢測(cè)技術(shù)快1000倍以上，廣泛應(yīng)用于晶圓制造各個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)光學(xué)檢測(cè)能夠滿足 其他技術(shù)所不能實(shí)現(xiàn)的功能，如三維形貌測(cè)量等；（2）電子束檢測(cè)：波長(zhǎng)遠(yuǎn)短于光 的波長(zhǎng)，檢測(cè)精度更高，但是檢測(cè)速度較慢，主要應(yīng)用于吞吐量要求較低的環(huán)節(jié)， 如納米量級(jí)尺度缺陷的復(fù)查，部分關(guān)鍵區(qū)域的表面尺度量測(cè)以及部分關(guān)鍵區(qū)域的抽 檢等；（3）X光：主要利用其吸收特性，穿透力強(qiáng)，應(yīng)用于特定的場(chǎng)景，如檢測(cè)超 薄膜厚度、檢測(cè)特定金屬成分等。光學(xué)檢測(cè)均衡速度與精度，是過程工藝控制的主要技術(shù)路徑。根據(jù) VLSI Research、 QY Research統(tǒng)計(jì)，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)、電子束、 X光技術(shù)的設(shè)備市場(chǎng)份額占比分別為75.2%、18.7%、2.2%。在檢測(cè)領(lǐng)域，光學(xué)技術(shù) 主要應(yīng)用于無圖形晶圓激光掃描檢測(cè)、圖形晶圓成像檢測(cè)、光刻掩膜板成像檢測(cè)等； 量測(cè)領(lǐng)域主要包括三維形貌量測(cè)、薄膜膜厚量測(cè)、套刻精度量測(cè)、關(guān)鍵尺寸量測(cè)。
（二）設(shè)備應(yīng)用于前道和先進(jìn)封裝各環(huán)節(jié)，國(guó)產(chǎn)替代空間大2020年全球過程工藝控制設(shè)備占半導(dǎo)體設(shè)備投資額的11%，目前該設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率低 于10%，國(guó)產(chǎn)替代空間較大。根據(jù)SEMI和VLSI Research數(shù)據(jù)，2020年，過程工藝 控制檢測(cè)設(shè)備和半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模分別為76.5、60.1億美元，在半導(dǎo)體設(shè) 備中占據(jù)的份額為10.6%、8.4%。根據(jù)中國(guó)招標(biāo)網(wǎng)數(shù)據(jù)，2018-2021年，過程工藝 控制和半導(dǎo)體檢測(cè)兩類設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率低于10%，國(guó)產(chǎn)替代還有較大空間。 過程工藝控制中檢測(cè)、量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)份額分別為62.6%、33.5%，廣泛應(yīng)用于前道 制程和先進(jìn)封裝的各環(huán)節(jié)。根據(jù)VLSI Research劃分，全球過程工藝控制設(shè)備共包 含檢測(cè)6類、量測(cè)8類共計(jì)14小類。從半導(dǎo)體主要工藝環(huán)節(jié)看，光刻、刻蝕、離子注 入、CMP等環(huán)節(jié)對(duì)量檢、檢測(cè)設(shè)備需求量較大。（三）本土企業(yè)率先布局高應(yīng)用寬度、低技術(shù)壁壘領(lǐng)域根據(jù)各檢測(cè)量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)空間、設(shè)備應(yīng)用寬度、設(shè)備難度壁壘構(gòu)建技術(shù)矩陣圖，其 中市場(chǎng)空間引用自VLSI Research統(tǒng)計(jì)的2020年全球各檢測(cè)量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模，設(shè) 備應(yīng)用寬度以各設(shè)備在前道制程和先進(jìn)封裝領(lǐng)域所涉及的環(huán)節(jié)總數(shù)表示，設(shè)備難度 壁壘以各設(shè)備在科磊半導(dǎo)體、中科飛測(cè)等共計(jì)14家海內(nèi)外設(shè)備公司產(chǎn)品線中的被覆 蓋程度表示。結(jié)論如下:（1）寬應(yīng)用低壁壘：以無圖形晶圓檢測(cè)、圖形晶圓檢測(cè)、關(guān)鍵尺寸量測(cè)為代表，此 類設(shè)備在半導(dǎo)體制造過程中應(yīng)用環(huán)節(jié)更多，市場(chǎng)空間相對(duì)較大，且技術(shù)壁壘相對(duì)較 低，為國(guó)產(chǎn)廠商率先替代領(lǐng)域，以中科飛測(cè)、上海睿勵(lì)等廠商為代表的本土廠商以 率先進(jìn)行布局并獲得市場(chǎng)認(rèn)可。（2）窄應(yīng)用高壁壘：以納米圖形晶圓檢測(cè)、套刻精度量測(cè)、掩膜版檢測(cè)/量測(cè)為代 表，此類設(shè)備重點(diǎn)應(yīng)用于光刻等晶圓制造核心環(huán)節(jié)，且深度參與光刻工藝，對(duì)制程 節(jié)點(diǎn)較為敏感。同時(shí)，通常來說設(shè)備的最小靈敏度是生產(chǎn)工藝節(jié)點(diǎn)的0.5-1倍左右的 關(guān)系，因此納米級(jí)晶圓檢測(cè)對(duì)設(shè)備要求更高，相應(yīng)設(shè)備單價(jià)更貴，市場(chǎng)空間更大。 此類設(shè)備提供商以科磊半導(dǎo)體、應(yīng)用材料、阿斯麥爾等海外廠商為主，同時(shí)天準(zhǔn)科 技通過并購(gòu)德國(guó)公司MueTec進(jìn)軍掩膜版、套刻精度量測(cè)領(lǐng)域。
科磊半導(dǎo)體占據(jù)檢測(cè)+量測(cè)半壁江山，全球競(jìng)爭(zhēng)集中度高。2020年，科磊半導(dǎo)體、 應(yīng)用材料、日立、創(chuàng)新科技、雷泰光電、阿斯麥爾、新星測(cè)量?jī)x器、康特科技在全 球檢測(cè)、量測(cè)市場(chǎng)的市占率分別為51%、12%、9%、6%、5%、5%、3%、2%，合 計(jì)CR8達(dá)92%。以中科飛測(cè)為代表的國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)者市占率持續(xù)提升。2018-2021年，中科飛測(cè)國(guó)內(nèi)市 占率由0.4%提升至1.7%，產(chǎn)品市場(chǎng)認(rèn)可度逐漸增加。（二）產(chǎn)品線：本土企業(yè)產(chǎn)品覆蓋日趨健全，核心產(chǎn)品已獲市場(chǎng)認(rèn)可1. 海外公司在各產(chǎn)品線深度和廣度占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位 科磊半導(dǎo)體對(duì)于量測(cè)+檢測(cè)產(chǎn)品線覆蓋率達(dá)85.3%，且?guī)缀踉诿恳粋€(gè)所涉產(chǎn)品線中均 位列頭位；應(yīng)用材料、創(chuàng)新科技等公司產(chǎn)品覆蓋率分別為49.0%、37.0%，并在電子 束缺陷復(fù)檢等細(xì)分領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢(shì)。2. 本土企業(yè)通過自主研發(fā)拓展產(chǎn)品線，預(yù)計(jì)短期內(nèi)產(chǎn)品覆蓋率將大幅提升 目前中科飛測(cè)、東方晶源、上海微電子、上海睿勵(lì)批量銷售產(chǎn)品所能覆蓋的產(chǎn)品份 額分別為19.9%、13.8%、16.0%、3.5%，與此同時(shí)，各企業(yè)紛紛進(jìn)行品類拓展， 若包含在驗(yàn)證及小批量出貨產(chǎn)品，中科飛測(cè)、上海睿勵(lì)的產(chǎn)品份額覆蓋率將達(dá)37.9%、 29.7%，具體表現(xiàn)為：（1）中科飛測(cè)：①核心產(chǎn)品：無圖形晶圓缺陷檢測(cè)、圖形晶圓缺陷檢測(cè)、三維形貌 量測(cè)、晶圓介質(zhì)薄膜量測(cè)設(shè)備已實(shí)現(xiàn)批量銷售，構(gòu)成公司營(yíng)收主體。②拓展產(chǎn)品： 量測(cè)、檢測(cè)產(chǎn)品向納米圖形晶圓缺陷檢測(cè)、套刻精度量測(cè)、關(guān)鍵尺寸量測(cè)、晶圓金 屬薄膜量測(cè)設(shè)備領(lǐng)域拓展，目前，除納米圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備尚處于設(shè)計(jì)階段外， 其余三類產(chǎn)品已處于產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證階段，其中套刻精度量測(cè)設(shè)備（型號(hào)十七）已取得 兩家客戶的訂單。產(chǎn)品覆蓋度由19.9%預(yù)計(jì)提升18.0pct至37.9%。（2）上海睿勵(lì)：①核心產(chǎn)品：TFX4000系列薄膜厚度量測(cè)設(shè)備，應(yīng)用于12英寸大 規(guī)模集成電路前端、化合物半導(dǎo)體生產(chǎn)線，可量測(cè)透明或半透明介質(zhì)材料、金屬硅化物等半導(dǎo)體材料薄膜。②拓展產(chǎn)品：WSD200、300等系列外觀缺陷檢測(cè)設(shè)備，應(yīng) 用于8寸及12寸圖形或無圖形晶圓檢測(cè)；TFX3000 OCD等系列產(chǎn)品，除具有300mm 全自動(dòng)光學(xué)膜厚測(cè)量能力外，還可以進(jìn)行關(guān)鍵尺寸量測(cè)。產(chǎn)品覆蓋度由3.5%預(yù)計(jì)提 升26.2pct至29.7%。3. 本土企業(yè)通過并購(gòu)海外子公司獲得較寬的產(chǎn)品線,有利于發(fā)揮協(xié)同優(yōu)勢(shì)MueTec等公司產(chǎn)品線雖然較廣，但資金實(shí)力和產(chǎn)品全球競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)較弱，通過收并 購(gòu)有利于充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)協(xié)同優(yōu)勢(shì)。長(zhǎng)川科技（STI）、賽騰股份（Optima）、天準(zhǔn) 科技（MueTec）所能覆蓋的產(chǎn)品份額分別為6.3%、9.7%、50.5%，具體表現(xiàn)為：（1）長(zhǎng)川科技（STI）：聚焦于光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，除提供分選、測(cè)試設(shè)備之外，其iFcous 晶圓光學(xué)檢測(cè)機(jī)能在晶圓制造前道、封裝環(huán)節(jié)進(jìn)行晶圓檢測(cè)。其主要客戶為德州儀 器、美光、意法半導(dǎo)體、三星、日月光、安靠技術(shù)等。（2）賽騰股份（Optima）：主要從事半導(dǎo)體晶圓檢查設(shè)備和曝光設(shè)備的開發(fā)，其 主要產(chǎn)品為無圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備，包括硅片邊緣缺陷、晶圓背面、針孔缺陷檢 測(cè)機(jī)，其主要客戶為三星、索尼等。（3）天準(zhǔn)科技（MueTec）：深耕檢測(cè)量測(cè)行業(yè)30余年，其檢測(cè)產(chǎn)品包括晶圓宏觀 缺陷、晶圓微缺陷、晶圓切割后、掩膜版、紅外線檢測(cè)設(shè)備，量測(cè)產(chǎn)品包括關(guān)鍵尺 寸、套刻精度、薄膜膜厚、掩膜版、紅外線量測(cè)設(shè)備。主要服務(wù)于晶圓制造、先進(jìn) 封裝、光掩模版、MEMS、OLED、LED等先進(jìn)制造商，主要客戶包括英飛凌、恩智 浦、臺(tái)積電等。
（三）先進(jìn)制程：細(xì)分品類研發(fā)驗(yàn)證為主，部分領(lǐng)域獲得突破海外企業(yè)大都具備先進(jìn)制程覆蓋能力，本土企業(yè)細(xì)分產(chǎn)品研發(fā)端持續(xù)突破，部分產(chǎn) 品已通過客戶驗(yàn)證。海外科磊半導(dǎo)體、應(yīng)用材料、創(chuàng)新科技、新星測(cè)量?jī)x器均能覆蓋28nm以下先進(jìn)制程。本土企業(yè)中，上海睿勵(lì)薄膜膜厚測(cè)量TFX4000i系列設(shè)備突 破5nm制程，產(chǎn)品已交付客戶，同時(shí)TFX3000系列產(chǎn)品正在14nm芯片生產(chǎn)線進(jìn)行驗(yàn) 證；中科飛測(cè)套刻精度量測(cè)適用于2Xnm以下制程，已取得兩家客戶訂單，同時(shí)應(yīng)用 于1Xnm的無圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備正在研發(fā)中。四、內(nèi)生+外延，中國(guó)檢測(cè)量測(cè)企業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?/h1>（一）深耕質(zhì)量控制行業(yè)，產(chǎn)品品類持續(xù)拓展1. 中科飛測(cè)：打破國(guó)外壟斷，細(xì)分領(lǐng)域?qū)?biāo)海外龍頭中科飛測(cè)的檢測(cè)量測(cè)設(shè)備主要應(yīng)用于28nm及以上制程的半導(dǎo)體晶圓制造（前道）和 先進(jìn)封裝（中道）環(huán)節(jié)，在部分細(xì)分領(lǐng)域填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)高端半導(dǎo)體質(zhì)量控制設(shè)備市場(chǎng) 的空白。中科飛測(cè)基于光學(xué)技術(shù)，生產(chǎn)銷售無圖形晶圓缺陷、圖形晶圓缺陷等檢測(cè) 設(shè)備，以及三維形貌、薄膜膜厚、3D曲面玻璃等量測(cè)設(shè)備，2021年在檢測(cè)、量測(cè)設(shè) 備營(yíng)收占比分別為74%、26%，在前道晶圓制造、中道先進(jìn)封裝、精密加工及其他 領(lǐng)域的營(yíng)收占比分別為65%、33%、2%。其中，中科飛測(cè)的無圖形晶圓缺陷檢測(cè)（S2 產(chǎn)品）、三維形貌量測(cè)（C2產(chǎn)品）等設(shè)備在長(zhǎng)江存儲(chǔ)等頭部客戶中對(duì)科磊半導(dǎo)體 （Surfscan SP產(chǎn)品）、帕克公司（NX Wafer產(chǎn)品）等海外廠商設(shè)備形成替代，成 功打破國(guó)外廠商壟斷，并實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)本土企業(yè)的銷售突破。公司收入端躍進(jìn)式成長(zhǎng)。2018-2021年，公司營(yíng)業(yè)收入分別為0.3、0.6、2.4、3.6億 元，分別同比+87.5%、324.4%、51.8%，期間三年CAGR為129.4%。公司收入端 高速成長(zhǎng)主要系（1）銷量：公司檢測(cè)設(shè)備自2017年通過下游知名客戶驗(yàn)證后，口 碑效應(yīng)明顯，產(chǎn)品迅速獲得市場(chǎng)廣泛認(rèn)可，帶動(dòng)設(shè)備銷量的快速增長(zhǎng)；（2）售價(jià)： 公司持續(xù)對(duì)各系列設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，逐步進(jìn)入更高端市場(chǎng)，因此公司產(chǎn)品銷售均 價(jià)呈現(xiàn)上升態(tài)勢(shì)，進(jìn)一步帶動(dòng)收入的增長(zhǎng)。 高研發(fā)投入利潤(rùn)蟄伏，市場(chǎng)認(rèn)可度提升盈利凸顯。2018-2021年公司歸母凈利潤(rùn)分 別為-0.6、-1.0、0.4、0.5億元，較高的期間費(fèi)用使得公司歸母凈利潤(rùn)承壓，其中較 高的研發(fā)投入影響較大，2021年公司研發(fā)支出合計(jì)1.0億元，研發(fā)費(fèi)用率達(dá)26.4%。 在盈利能力方面，公司設(shè)備逐步獲得市場(chǎng)驗(yàn)證，核心設(shè)備設(shè)備量?jī)r(jià)齊升，帶動(dòng)公司 毛利率由2018年的23.7%提升25.3pct至2021年的49.0%。山雨欲來風(fēng)滿樓，在手訂單數(shù)倍于營(yíng)收，彰顯業(yè)績(jī)前瞻性。2019-2021年公司在手 訂單分別為1.2、2.6、8.8億元，同比+823.9%、+125.2%、+237.2%，其中2021年 在手訂單為當(dāng)期主營(yíng)業(yè)務(wù)收入、存貨的2.4、1.6倍；2021年公司新簽訂單9.8億元， 為當(dāng)期主營(yíng)業(yè)務(wù)收入的2.7倍。
一、質(zhì)量控制把關(guān)良率，多種設(shè)備各司其職
（一）芯片制造過程中會(huì)產(chǎn)生缺陷，質(zhì)量控制設(shè)備把關(guān)良品率芯片制造過程中會(huì)產(chǎn)生顆粒、互聯(lián)、靜電損傷等工藝缺陷。以芯片前道制程為例， 其具體缺陷包括：空氣中的分子污染或由環(huán)境引起的有機(jī)物或無機(jī)物顆粒；工藝過 程引起的劃痕、裂紋和顆粒、覆蓋層缺陷和應(yīng)力；在從掩模到晶片的圖形轉(zhuǎn)移過程 中，由于設(shè)計(jì)偏差導(dǎo)致的布局和關(guān)鍵尺寸的偏差和變化；原子通過層和半導(dǎo)體散裝 材料的擴(kuò)散等。 隨著工藝節(jié)點(diǎn)尺寸降低，集成電路前道制程步驟越來越多，致命缺陷數(shù)量也隨著增 多，進(jìn)而影響良率。28nm工藝節(jié)點(diǎn)的工藝步驟有數(shù)百道工序，14nm及以下節(jié)點(diǎn)工 藝步驟增加至近千道工序。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。當(dāng)工序超過500道時(shí)（對(duì)應(yīng)14nm及以下制程），只有保證每一 道工序的良品率都超過99.99%，最終的良品率方可超過95%；當(dāng)單道工序的良品率 下降至99.98%時(shí)，最終的總良品率會(huì)下降至約90%。（二）質(zhì)量控制貫穿制造全流程，包括測(cè)試和過程工藝控制兩大類（1）測(cè)試：包括設(shè)計(jì)驗(yàn)證、CP測(cè)試（晶圓測(cè)試）、FT測(cè)試（成品測(cè)試）。主要進(jìn) 行電學(xué)參數(shù)測(cè)量，具體分為參數(shù)測(cè)試（如短路測(cè)試、開路測(cè)試、最大電流測(cè)試等DC 參數(shù)測(cè)試，傳輸延遲測(cè)試、功能速度測(cè)試等AC參數(shù)測(cè)試）和功能測(cè)試。主要設(shè)備是 測(cè)試機(jī)、分選機(jī)和探針臺(tái)。（2）過程工藝控制：根據(jù)工藝可細(xì)分為檢測(cè)（Inspection）和量測(cè)（Metrology） 兩大類型。①檢測(cè)：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；②量測(cè)：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)。（三）過程工藝控制的技術(shù)路徑包括光學(xué)、電子束、X 光三大類檢測(cè)技術(shù)的波長(zhǎng)等基本屬性決定了檢測(cè)精度和速度，進(jìn)而影響靈敏度、吞吐量等生 產(chǎn)性能參數(shù)。（1）光學(xué)檢測(cè)：相對(duì)較好均衡高精度和高速度，檢測(cè)速度可以較電子 束檢測(cè)技術(shù)快1000倍以上，廣泛應(yīng)用于晶圓制造各個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)光學(xué)檢測(cè)能夠滿足 其他技術(shù)所不能實(shí)現(xiàn)的功能，如三維形貌測(cè)量等；（2）電子束檢測(cè)：波長(zhǎng)遠(yuǎn)短于光 的波長(zhǎng)，檢測(cè)精度更高，但是檢測(cè)速度較慢，主要應(yīng)用于吞吐量要求較低的環(huán)節(jié)， 如納米量級(jí)尺度缺陷的復(fù)查，部分關(guān)鍵區(qū)域的表面尺度量測(cè)以及部分關(guān)鍵區(qū)域的抽 檢等；（3）X光：主要利用其吸收特性，穿透力強(qiáng)，應(yīng)用于特定的場(chǎng)景，如檢測(cè)超 薄膜厚度、檢測(cè)特定金屬成分等。光學(xué)檢測(cè)均衡速度與精度，是過程工藝控制的主要技術(shù)路徑。根據(jù) VLSI Research、 QY Research統(tǒng)計(jì)，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)、電子束、 X光技術(shù)的設(shè)備市場(chǎng)份額占比分別為75.2%、18.7%、2.2%。在檢測(cè)領(lǐng)域，光學(xué)技術(shù) 主要應(yīng)用于無圖形晶圓激光掃描檢測(cè)、圖形晶圓成像檢測(cè)、光刻掩膜板成像檢測(cè)等； 量測(cè)領(lǐng)域主要包括三維形貌量測(cè)、薄膜膜厚量測(cè)、套刻精度量測(cè)、關(guān)鍵尺寸量測(cè)。
二、中國(guó)檢測(cè)量測(cè)市場(chǎng)超二十億美元，國(guó)產(chǎn)化率較低
（一）中國(guó)大陸為半導(dǎo)體檢測(cè)、量測(cè)設(shè)備的第一大市場(chǎng)受行業(yè)周期性和美國(guó)制裁影響，2023年中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備投資額逐漸收緊。根據(jù)semi 數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2023年中國(guó)本土、外資企業(yè)半導(dǎo)體設(shè)備投資額為86、39億美元，同比-53%、 -25%，主要原因系全球芯片下游的庫(kù)存修正和美國(guó)對(duì)中國(guó)先進(jìn)制程產(chǎn)品的出口管制。 過程工藝控制國(guó)產(chǎn)化率尚低，行業(yè)Capex下修的影響有限。中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化 率仍處于相對(duì)低位，且目前國(guó)產(chǎn)檢測(cè)、量測(cè)設(shè)備大多面對(duì)28nm以上的成熟制程環(huán)節(jié)， 半導(dǎo)體資本開支下修對(duì)其影響有限。 根據(jù)VLSI Research、QY Research統(tǒng)計(jì)，中國(guó)大陸為全球半導(dǎo)體檢測(cè)+量測(cè)設(shè)備 第一大市場(chǎng)，2020年市場(chǎng)空間達(dá)21億美元。16-20年，全球半導(dǎo)體檢測(cè)+量測(cè)設(shè)備市 場(chǎng)規(guī)模由47.6億美元增長(zhǎng)到76.5億美元，四年CAGR 12.6%，中國(guó)大陸市場(chǎng)規(guī)模由 7.0億美元增長(zhǎng)至21.0億美元，四年CAGR為31.6%，增速大幅快于全球。2020年， 中國(guó)大陸半導(dǎo)體過程工藝控制設(shè)備全球占比為27%，超過中國(guó)臺(tái)灣位列全球第一。（二）設(shè)備應(yīng)用于前道和先進(jìn)封裝各環(huán)節(jié)，國(guó)產(chǎn)替代空間大2020年全球過程工藝控制設(shè)備占半導(dǎo)體設(shè)備投資額的11%，目前該設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率低 于10%，國(guó)產(chǎn)替代空間較大。根據(jù)SEMI和VLSI Research數(shù)據(jù)，2020年，過程工藝 控制檢測(cè)設(shè)備和半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模分別為76.5、60.1億美元，在半導(dǎo)體設(shè) 備中占據(jù)的份額為10.6%、8.4%。根據(jù)中國(guó)招標(biāo)網(wǎng)數(shù)據(jù)，2018-2021年，過程工藝 控制和半導(dǎo)體檢測(cè)兩類設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率低于10%，國(guó)產(chǎn)替代還有較大空間。 過程工藝控制中檢測(cè)、量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)份額分別為62.6%、33.5%，廣泛應(yīng)用于前道 制程和先進(jìn)封裝的各環(huán)節(jié)。根據(jù)VLSI Research劃分，全球過程工藝控制設(shè)備共包 含檢測(cè)6類、量測(cè)8類共計(jì)14小類。從半導(dǎo)體主要工藝環(huán)節(jié)看，光刻、刻蝕、離子注 入、CMP等環(huán)節(jié)對(duì)量檢、檢測(cè)設(shè)備需求量較大。（三）本土企業(yè)率先布局高應(yīng)用寬度、低技術(shù)壁壘領(lǐng)域根據(jù)各檢測(cè)量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)空間、設(shè)備應(yīng)用寬度、設(shè)備難度壁壘構(gòu)建技術(shù)矩陣圖，其 中市場(chǎng)空間引用自VLSI Research統(tǒng)計(jì)的2020年全球各檢測(cè)量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模，設(shè) 備應(yīng)用寬度以各設(shè)備在前道制程和先進(jìn)封裝領(lǐng)域所涉及的環(huán)節(jié)總數(shù)表示，設(shè)備難度 壁壘以各設(shè)備在科磊半導(dǎo)體、中科飛測(cè)等共計(jì)14家海內(nèi)外設(shè)備公司產(chǎn)品線中的被覆 蓋程度表示。結(jié)論如下:（1）寬應(yīng)用低壁壘：以無圖形晶圓檢測(cè)、圖形晶圓檢測(cè)、關(guān)鍵尺寸量測(cè)為代表，此 類設(shè)備在半導(dǎo)體制造過程中應(yīng)用環(huán)節(jié)更多，市場(chǎng)空間相對(duì)較大，且技術(shù)壁壘相對(duì)較 低，為國(guó)產(chǎn)廠商率先替代領(lǐng)域，以中科飛測(cè)、上海睿勵(lì)等廠商為代表的本土廠商以 率先進(jìn)行布局并獲得市場(chǎng)認(rèn)可。（2）窄應(yīng)用高壁壘：以納米圖形晶圓檢測(cè)、套刻精度量測(cè)、掩膜版檢測(cè)/量測(cè)為代 表，此類設(shè)備重點(diǎn)應(yīng)用于光刻等晶圓制造核心環(huán)節(jié)，且深度參與光刻工藝，對(duì)制程 節(jié)點(diǎn)較為敏感。同時(shí)，通常來說設(shè)備的最小靈敏度是生產(chǎn)工藝節(jié)點(diǎn)的0.5-1倍左右的 關(guān)系，因此納米級(jí)晶圓檢測(cè)對(duì)設(shè)備要求更高，相應(yīng)設(shè)備單價(jià)更貴，市場(chǎng)空間更大。 此類設(shè)備提供商以科磊半導(dǎo)體、應(yīng)用材料、阿斯麥爾等海外廠商為主，同時(shí)天準(zhǔn)科 技通過并購(gòu)德國(guó)公司MueTec進(jìn)軍掩膜版、套刻精度量測(cè)領(lǐng)域。
三、競(jìng)爭(zhēng)梯隊(duì)分明，本土企業(yè)快速切入市場(chǎng)
（一）市占率：海外龍頭占據(jù)競(jìng)爭(zhēng)高地，本土企業(yè)市占率逐漸提升海外龍頭平臺(tái)化優(yōu)勢(shì)明顯，發(fā)展歷史悠久產(chǎn)品系列全。量測(cè)和檢測(cè)設(shè)備的主要競(jìng)爭(zhēng) 者包括以應(yīng)用材料為代表的半導(dǎo)體設(shè)備平臺(tái)化公司，以及以科磊半導(dǎo)體、創(chuàng)新科技 為代表的半導(dǎo)體質(zhì)量控制設(shè)備龍頭。海外頭部公司大都成立于上世紀(jì)七十年代及之 前，并歷經(jīng)企業(yè)合并和產(chǎn)品線拓展，營(yíng)收規(guī)模較大。2021年，應(yīng)用材料、科磊半導(dǎo) 體、創(chuàng)新科技營(yíng)業(yè)收入分別為1476.0、367.0、50.5億元。國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)者分為內(nèi)生、外延兩大陣營(yíng)。（1）內(nèi)生：國(guó)內(nèi)以中科飛測(cè)、上海精測(cè)、上 海睿勵(lì)（中微公司持股29%）為代表的競(jìng)爭(zhēng)者依托既有檢測(cè)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，向半導(dǎo)體領(lǐng) 域進(jìn)行產(chǎn)品拓展，在無圖形晶圓檢測(cè)、膜厚量測(cè)、關(guān)鍵尺寸量測(cè)等細(xì)分領(lǐng)域開始拓 展市場(chǎng)，2021年?duì)I業(yè)收入為3.6、1.1、0.4億元；（2）外延：長(zhǎng)川科技、賽騰股份、 天準(zhǔn)科技等公司通過收購(gòu)海外STI、Optima、MueTec公司快速切入賽道，其2021 年?duì)I業(yè)收入分別為5.7、1.2、0.4億元，海外公司具備一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和客戶優(yōu)勢(shì)， 本土企業(yè)通過收并購(gòu)以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)外延與產(chǎn)業(yè)協(xié)同。本土企業(yè)以及并購(gòu)子公司業(yè)務(wù)體量相對(duì)較小，盈利能力弱于海外龍頭。2021年科磊 半導(dǎo)體的營(yíng)業(yè)收入、凈利潤(rùn)分別為398、140億元，而本土企業(yè)或其海外子公司的營(yíng) 收規(guī)模在10億元之內(nèi)，凈利潤(rùn)小于1億元，整體的業(yè)務(wù)體量相對(duì)較小。從盈利能力看， 本土企業(yè)及其海外子公司毛利率、凈利率仍具備較大的成長(zhǎng)空間。科磊半導(dǎo)體占據(jù)檢測(cè)+量測(cè)半壁江山，全球競(jìng)爭(zhēng)集中度高。2020年，科磊半導(dǎo)體、 應(yīng)用材料、日立、創(chuàng)新科技、雷泰光電、阿斯麥爾、新星測(cè)量?jī)x器、康特科技在全 球檢測(cè)、量測(cè)市場(chǎng)的市占率分別為51%、12%、9%、6%、5%、5%、3%、2%，合 計(jì)CR8達(dá)92%。以中科飛測(cè)為代表的國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)者市占率持續(xù)提升。2018-2021年，中科飛測(cè)國(guó)內(nèi)市 占率由0.4%提升至1.7%，產(chǎn)品市場(chǎng)認(rèn)可度逐漸增加。（二）產(chǎn)品線：本土企業(yè)產(chǎn)品覆蓋日趨健全，核心產(chǎn)品已獲市場(chǎng)認(rèn)可1. 海外公司在各產(chǎn)品線深度和廣度占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位 科磊半導(dǎo)體對(duì)于量測(cè)+檢測(cè)產(chǎn)品線覆蓋率達(dá)85.3%，且?guī)缀踉诿恳粋€(gè)所涉產(chǎn)品線中均 位列頭位；應(yīng)用材料、創(chuàng)新科技等公司產(chǎn)品覆蓋率分別為49.0%、37.0%，并在電子 束缺陷復(fù)檢等細(xì)分領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢(shì)。2. 本土企業(yè)通過自主研發(fā)拓展產(chǎn)品線，預(yù)計(jì)短期內(nèi)產(chǎn)品覆蓋率將大幅提升 目前中科飛測(cè)、東方晶源、上海微電子、上海睿勵(lì)批量銷售產(chǎn)品所能覆蓋的產(chǎn)品份 額分別為19.9%、13.8%、16.0%、3.5%，與此同時(shí)，各企業(yè)紛紛進(jìn)行品類拓展， 若包含在驗(yàn)證及小批量出貨產(chǎn)品，中科飛測(cè)、上海睿勵(lì)的產(chǎn)品份額覆蓋率將達(dá)37.9%、 29.7%，具體表現(xiàn)為：（1）中科飛測(cè)：①核心產(chǎn)品：無圖形晶圓缺陷檢測(cè)、圖形晶圓缺陷檢測(cè)、三維形貌 量測(cè)、晶圓介質(zhì)薄膜量測(cè)設(shè)備已實(shí)現(xiàn)批量銷售，構(gòu)成公司營(yíng)收主體。②拓展產(chǎn)品： 量測(cè)、檢測(cè)產(chǎn)品向納米圖形晶圓缺陷檢測(cè)、套刻精度量測(cè)、關(guān)鍵尺寸量測(cè)、晶圓金 屬薄膜量測(cè)設(shè)備領(lǐng)域拓展，目前，除納米圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備尚處于設(shè)計(jì)階段外， 其余三類產(chǎn)品已處于產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證階段，其中套刻精度量測(cè)設(shè)備（型號(hào)十七）已取得 兩家客戶的訂單。產(chǎn)品覆蓋度由19.9%預(yù)計(jì)提升18.0pct至37.9%。（2）上海睿勵(lì)：①核心產(chǎn)品：TFX4000系列薄膜厚度量測(cè)設(shè)備，應(yīng)用于12英寸大 規(guī)模集成電路前端、化合物半導(dǎo)體生產(chǎn)線，可量測(cè)透明或半透明介質(zhì)材料、金屬硅化物等半導(dǎo)體材料薄膜。②拓展產(chǎn)品：WSD200、300等系列外觀缺陷檢測(cè)設(shè)備，應(yīng) 用于8寸及12寸圖形或無圖形晶圓檢測(cè)；TFX3000 OCD等系列產(chǎn)品，除具有300mm 全自動(dòng)光學(xué)膜厚測(cè)量能力外，還可以進(jìn)行關(guān)鍵尺寸量測(cè)。產(chǎn)品覆蓋度由3.5%預(yù)計(jì)提 升26.2pct至29.7%。3. 本土企業(yè)通過并購(gòu)海外子公司獲得較寬的產(chǎn)品線,有利于發(fā)揮協(xié)同優(yōu)勢(shì)MueTec等公司產(chǎn)品線雖然較廣，但資金實(shí)力和產(chǎn)品全球競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)較弱，通過收并 購(gòu)有利于充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)協(xié)同優(yōu)勢(shì)。長(zhǎng)川科技（STI）、賽騰股份（Optima）、天準(zhǔn) 科技（MueTec）所能覆蓋的產(chǎn)品份額分別為6.3%、9.7%、50.5%，具體表現(xiàn)為：（1）長(zhǎng)川科技（STI）：聚焦于光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，除提供分選、測(cè)試設(shè)備之外，其iFcous 晶圓光學(xué)檢測(cè)機(jī)能在晶圓制造前道、封裝環(huán)節(jié)進(jìn)行晶圓檢測(cè)。其主要客戶為德州儀 器、美光、意法半導(dǎo)體、三星、日月光、安靠技術(shù)等。（2）賽騰股份（Optima）：主要從事半導(dǎo)體晶圓檢查設(shè)備和曝光設(shè)備的開發(fā)，其 主要產(chǎn)品為無圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備，包括硅片邊緣缺陷、晶圓背面、針孔缺陷檢 測(cè)機(jī)，其主要客戶為三星、索尼等。（3）天準(zhǔn)科技（MueTec）：深耕檢測(cè)量測(cè)行業(yè)30余年，其檢測(cè)產(chǎn)品包括晶圓宏觀 缺陷、晶圓微缺陷、晶圓切割后、掩膜版、紅外線檢測(cè)設(shè)備，量測(cè)產(chǎn)品包括關(guān)鍵尺 寸、套刻精度、薄膜膜厚、掩膜版、紅外線量測(cè)設(shè)備。主要服務(wù)于晶圓制造、先進(jìn) 封裝、光掩模版、MEMS、OLED、LED等先進(jìn)制造商，主要客戶包括英飛凌、恩智 浦、臺(tái)積電等。
（三）先進(jìn)制程：細(xì)分品類研發(fā)驗(yàn)證為主，部分領(lǐng)域獲得突破海外企業(yè)大都具備先進(jìn)制程覆蓋能力，本土企業(yè)細(xì)分產(chǎn)品研發(fā)端持續(xù)突破，部分產(chǎn) 品已通過客戶驗(yàn)證。海外科磊半導(dǎo)體、應(yīng)用材料、創(chuàng)新科技、新星測(cè)量?jī)x器均能覆蓋28nm以下先進(jìn)制程。本土企業(yè)中，上海睿勵(lì)薄膜膜厚測(cè)量TFX4000i系列設(shè)備突 破5nm制程，產(chǎn)品已交付客戶，同時(shí)TFX3000系列產(chǎn)品正在14nm芯片生產(chǎn)線進(jìn)行驗(yàn) 證；中科飛測(cè)套刻精度量測(cè)適用于2Xnm以下制程，已取得兩家客戶訂單，同時(shí)應(yīng)用 于1Xnm的無圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備正在研發(fā)中。
