雷火竞技半导体检测设备国产化替代路径分析半导体设备

　　量测与检测设备，是保证集成电路芯片生产线快速进入量产阶段并获取稳定的高成品率和高经济效益的关键性设备。但国产率却低到不可想象，市场基本被KLA、日立等日美厂商垄断。但星火终将燎原，中科飞测、精测电子、上海睿励等一批优秀国产企业，正前行在半导体检测设备的国产化道路上雷火竞技。

　　近年来，随着国家和市场对国产EDA(电子设计自动化)行业的重视程度不断增加，上下游协同显著增强，国内企业在各方面利好影响下逐渐兴起。2020年中国EDA市场规模约93.1亿元，同比增长27.7%，占全球市场份额的9.4%。

　　*电子设计自动化是指利用计算机辅助设计（CAD）软件，来完成超大规模集成电路（VLSI）芯片的功能设计、综合、验证、物理设计等流程的设计方式。

　　与EDA行业发展密切相关的是集成电路技术，而半导体设备作为半导体产业链的基石之一，则是推动技术创新的引擎。2021年，中国半导体设备市场连续增长，销售额为1993.35亿元，同比增长58.1%，连续两年成为全球第一大半导体设备市场。

　　在半导体设备的细分市场中，检测设备是仅次于刻蚀、沉积和光刻设备的第四大核心设备。

　　半导体检测设备在从设计验证到整个半导体制造过程都具有无法替代的重要地位，在各个环节都要进行反复多次的检测、测试以确保产品质量，从而研发出符合系统要求的器件。而集成电路相关器件的故障成本则十分高昂，从 IC 级别的数十美元，到模块级别的数百美元，乃至应用端级别的数千美元。

　　由此可见，随着EDA行业中半导体产业的不断发展，雷火竞技检测设备作为能够提高制程控制良率、提高效率与降低成本的重要检测仪器，未来在半导体产业中的重要地位将会保持稳定。

　　从设备分类来看，整个半导体制造产业链中涉及的检测设备可以分为质量检测设备和电学测试设备两类。

　　按照生产流程，分别作用于验证测试、晶圆测试和封装测试。由于晶圆生产的高附加值，也更加验证了半导体检测设备的重要性。

　　从技术原理上看，半导体产业链中的检测设备技术包括光学检测技术、电子束检测技术和 X 光量测技术等。而技术发展趋势方面：随着集成电路器件物理尺度的缩小并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，与此同时，三维空间的检测业也在持续渗透。

　　上文提及，半导体产业链中的检测设备贯穿每一步骤的过程工艺控制，全球市场空间超百亿美元。如果检测设备不取得突破，我国半导体设备仍有被卡脖子之虞。美国KLA(科磊)在半导体检测设备的市场占有率高达50.8%，是中国国产替代道路上的强劲阻力之一。

　　除此之外，美国应用材料和日本日立也是中国半导体检测设备国产化道路上的劲敌。

　　中国作为全球最大的集成电路生产国和消费市场，集成电路的产业规模正不断扩大。但是，目前中国半导体设备行业整体国产化率的提升还处于起步阶段，国内半导体生产厂商所使用的半导体设备仍主要依赖进口。根据海关总署的统计，2022 年半导体设备进口额为 347.2 亿美元，同比-15.3%，半导体设备仍有较大国产替代空间。

　　除了技术壁垒是中国企业需要克服的难题之外，贸易摩擦也是值得关注的问题。2022年，中美贸易摩擦愈演愈烈，美国再次收紧对华芯片设备出口限制，为遵循这一规定，美国半导体设备公司科磊（KLA）已停止向中国客户提供先进芯片的供应和服务，包括停止向中国的晶圆厂提供部分领域的销售和服务，其中包括128层以上的NAND芯片、18nm及以下的DRAM芯片以及先进的逻辑芯片雷火竞技。

　　日本方面，2023年5月，日本政府正式出口管制规定，限制23种高性能半导体制造设备出口，新规将在7月23日施行。包括光刻、刻蚀、热处理、清洗、检测等6大类23种半导体制造设备（或物项），主要针对高端半导体制造设备，在清单内的受管制物品在向中国大陆、俄罗斯等地区出口时，需要获得日本经济产业省的许可证。

　　除此之外，荷兰政府在2023年3月8日表示，计划对半导体技术出口实施新的管制。荷兰半导体企业ASML 在 3 月 8 日的最新声明中指出，这些新的出口管制措施侧重于先进的芯片制造技术，管制措施将涉及最先进的深紫外（DUV）光刻设备。

　　虽然处于垄断与管制之下，国内半导体检测设备厂已逐步实现出货，初露锋芒，细分领域吹响国产替代的号角半导体设备。

　　半导体检测设备技术壁垒高，技术自主创新是推动高端测试设备产业向前迈进的必要条件，高研发投入才能更好造就较强的产品竞争力，议价权也能有所提升。目前中国国内半导体检测设备主要参与的公司有上海精测、上海睿励、中科飞测、东方晶圆等，目前正在积极推出其产品线，推动国产半导体检测设备发展。

　　中科飞测是中国国内半导体检测设备领域的领跑企业，公司产品布局涵盖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、三维形貌量测设备系列、薄膜膜厚量测设备系列等设备，且营收规模大于其他国内厂商。同时，公司正在积极研发纳米图形晶圆缺陷检测设备、晶圆金属薄膜量测设备等其他型号的设备，相关产品研发成功后将进一步提高公司产品线覆盖的广度，填补国产空白。

　　半导体检测设备行业对客户的粘性较高，应以客户为中心，构建需求驱动和服务至上的市场体系。可为大客户建立专属的服务团队以提供及时的驻厂服务技术支持、快速响应客户的需求，同时也能缩短新产品导入的工艺磨合时间，以保持客户资源稳定，雷火竞技服务收入也将成为稳定的收入来源之一。

　　国产替代号角已响起，目前中国半导体检测设备基本已实现从0到1的阶段，有望步入快车道。风浪越大鱼越贵，国外势力的封锁和打压，中国半导体检测设备企业迎来了战略机遇期。而中国半导体检测设备产业的机遇与危机，映射出的，是整个集成电路行业的安全与稳定。集成电路产业的任何一个环节，都不容被忽视。