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半导体量测检测设备行业: 市场呈现一超多强格局 国产厂商有望持续取得突破

量测检测设备是第四大半导体设备

根据观研报告网发布的《中国半导体量测检测设备行业现状深度研究与未来前景分析报告(2024-2031年)》显示,量测设备和检测设备均为半导体质量控制设备。其中检测设备主要用来检测晶圆表面或电路结构中是否出现异质情况,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。而量测设备主要对被观测的晶圆电路上的结构尺寸和材料特性做出量化描述,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。

量测检测设备是集成电路生产过程中仅次于薄膜沉积设备、刻蚀机、光刻机的核心设备。根据数据,2023年全球半导体量测检测设备市场规模为128.3亿美元,较上年同比增长1.6%,2019-2023年CAGR为19.1%;其中半导体量测检测设备占比约为13%。

量测检测设备是集成电路生产过程中仅次于薄膜沉积设备、刻蚀机、光刻机的核心设备。根据数据,2023年全球半导体量测检测设备市场规模为128.3亿美元,较上年同比增长1.6%,2019-2023年CAGR为19.1%;其中半导体量测检测设备占比约为13%。

数据来源:观研天下数据中心整理

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检测设备市场规模大于量测设备

检测设备市场规模大于量测设备,图形晶圆缺陷检测设备是市场规模最大的细分品类。2023年半导体检测和量测设备市场各类设备中,检测设备市场规模占比为 67.9%,量测设备市场规模占比为 30.8%。具体细分种类中,明场纳米图形晶圆缺陷检测设备的市场规模占比最大,占比为19.5%。

检测设备市场规模大于量测设备,图形晶圆缺陷检测设备是市场规模最大的细分品类。2023年半导体检测和量测设备市场各类设备中,检测设备市场规模占比为 67.9%,量测设备市场规模占比为 30.8%。具体细分种类中,明场纳米图形晶圆缺陷检测设备的市场规模占比最大,占比为19.5%。

数据来源:观研天下数据中心整理

2023年半导体量测检测设备细分品类市场规模及占比情况

设备种类

设备类型

销售额(亿美元)

比例

检测设备

明场纳米图形晶圆缺陷检测设备

25.0

19.5%

掩膜版缺陷检测设备

18.1

14.1%

无图形晶圆缺陷检测设备

13.2

10.3%

暗场纳米图形晶圆缺陷检测设备

10.7

8.4%

图形晶圆缺陷检测设备

9.8

7.7%

电子束缺陷复查设备

5.5

4.3%

电子束缺陷检测设备

4.2

4.3%

量测设备

关键尺寸量测设备

11.4

8.9%

套刻精度量测设备

8.6

6.7%

电子束关键尺寸量测设备

8.4

6.6%

晶圆介质薄膜量测设备

5.0

3.9%

X 光量测设备

2.9

2.3%

掩膜版关键尺寸量测设备

1.3

1.1%

三维形貌量测设备

0.7

0.6%

晶圆金属薄膜量测设备

0.7

0.6%

其他

其他

2.7

2.1%

数据来源:观研天下数据中心整理

、半导体量测检测设备市场呈现“一超多强”格局

全球范围内主要半导体量测检测设备厂商包括科磊半导体、应用材料、日立等,各家均有自己的优势产品,市场呈现“一超多强”格局。其中科磊半导体占据半壁江山,2020年市场份额达50.8%;应用材料排名第二位,占比达11.5%;日立排名第三位,占比达8.9%。

海外主要半导体量测检测设备厂商产品情况

公司名称 产品情况
科磊 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
应用材料 刻蚀设备、 离子注入机、化学气相沉积设备(CVD)、物理气相沉积设备(PVD)、化学机械抛光设备(CMP)、晶圆检测和测量等各类半导体设备。
创新科技 关键尺寸量测设备、薄膜膜厚量测设备、三维形貌量测设备、缺陷检测设备,以及半导体制程控制软件等产品
新星测量仪器 产品主要为半导体量测设备,包括关键尺寸测量、薄膜膜厚测量、材料性能测量等
康特科技 高端检测和量测设备的制造商,主要应用于前道、先进封装等领域
帕克公司 纳米领域的形貌、力学量测和半导体先进制程领域的检测,主要生产的原子力显微镜(AFM)系列产品所提供的高纳米级分辨率和高灵敏度可以满足纳米级电学特性表征的要求,并可提供全自动的晶圆缺陷检测和识别服务

数据来源:观研天下数据中心整理

数据来源:观研天下数据中心整理

数据来源:观研天下数据中心整理

、半导体量测检测设备国产厂商有望持续取得突破

从国内市场看,随着集成电路需求中心和产能中心逐步向中国大陆转移,半导体量测检测设备在国内实现快速发展,我国成为半导体量测检测设备主要市场之一。2019-2023年我国半导体量测检测设备市场规模由16.9亿美元增长至40.2亿美元,半导体量测检测设备市场规模占全球的比重由27.3%增长至31.3%。

从国内市场看,随着集成电路需求中心和产能中心逐步向中国大陆转移,半导体量测检测设备在国内实现快速发展,我国成为半导体量测检测设备主要市场之一。2019-2023年我国半导体量测检测设备市场规模由16.9亿美元增长至40.2亿美元,半导体量测检测设备市场规模占全球的比重由27.3%增长至31.3%。

数据来源:观研天下数据中心整理

数据来源:观研天下数据中心整理

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我国半导体量测检测设备行业“大而不强”,目前国产化较低,海外头部企业仍然占据国内市场主导地位,其中科磊半导体、应用材料、日立总市场份额达70.9%。

我国半导体量测检测设备行业“大而不强”,目前国产化较低,海外头部企业仍然占据国内市场主导地位,其中科磊半导体、应用材料、日立总市场份额达70.9%。

数据来源:观研天下数据中心整理

部分国产厂商市占率有所提升,但与海外厂商相比仍处于较低水平。2019-2020年上海睿励市占率由0.1%提升至0.15%,上海精测市占率由0.03%提升至0.42%,中科飞测市占率由0.47%提升至1.74%。

部分国产厂商市占率有所提升,但与海外厂商相比仍处于较低水平。2019-2020年上海睿励市占率由0.1%提升至0.15%,上海精测市占率由0.03%提升至0.42%,中科飞测市占率由0.47%提升至1.74%。

数据来源:观研天下数据中心整理

未来国内主要量测检测设备厂商市占率有望不断提升。国际贸易政策变化的不确定性对我国半导体行业健康发展带来风险,为了降低出口管制带来的风险和保障我国半导体产业链安全,提高半导体检测和量测国产化率成为当前的迫切需求。在国产化需求紧迫下,各家厂商持续布局量测检测设备领域,未来国产量测检测设备有望持续取得突破。

国内量测检测设备厂商产品布局

设备种类 中科飞测 上海精测 上海睿励 东方晶源 埃芯 中安 优睿谱
图形晶圆缺陷检测设备 - - - -
无图形晶圆缺陷检测设备 - - - - - -
电子束设备 - - - -
膜厚量测设备 -
关键尺寸量测设备 - - -
套刻精度量测设备 - - - - -
形貌量测设备 - - - - -
应力测量设备 - - - - -
X光量测设备 - - - - -
元素浓度量测设备 - - - - - -

资料来源:观研天下整理(zlj)

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