從KLA看量測設(shè)備的護城河

半導(dǎo)量測市長的驅(qū)力量測設(shè)備：盈利能力最強，成長最穩(wěn)定的環(huán)節(jié)半導(dǎo)體設(shè)備市場呈現(xiàn)周期波動，2016進入快速成長期，20162021年行業(yè)復(fù)合增速20。半導(dǎo)體裝備市場最近十年增長迅速~1年復(fù)合增速為.%現(xiàn)強周期波動的特征6年行業(yè)進入快速成長期復(fù)合增速%1年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場為,6億美元1~1年中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備的規(guī)模從.5億美元增長到6億美元，復(fù)合增速.5%，0年起連續(xù)兩年成為全球第一大半導(dǎo)體設(shè)備市場。圖：0年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場快速增長，復(fù)合增速M、圖：0年中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場快速增長，復(fù)合增速.%M、半導(dǎo)體設(shè)備四大設(shè)備：刻蝕、沉積、光刻、量測合計占比，分別為.%.%、.%和1.%。在以上四大類設(shè)備中，國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)在刻蝕、沉積領(lǐng)域已經(jīng)取得兩位數(shù)的國產(chǎn)化突破，光刻和量測設(shè)備的國產(chǎn)化在起步階段。圖：1年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場格局：刻蝕、沉積、光刻、量測設(shè)備居前M、圖：1年中國半導(dǎo)體設(shè)備細分產(chǎn)品國產(chǎn)化情況：量測設(shè)備國產(chǎn)化率較低M、1年，全球半導(dǎo)體測試設(shè)備復(fù)合增速，1年為8億元。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)5年全球半導(dǎo)體前道檢測設(shè)備市場規(guī)模約為0億美元1年成長到.8億美元，復(fù)合增速.%26年進入快速成長期~1年復(fù)合增速1%。0年，中國大陸半導(dǎo)體檢測與量測設(shè)備市場年均復(fù)合增長率%，0年為1億美元，全球市占率。根據(jù)SIResearh統(tǒng)計，9年全球半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備市場較8年縮減了.%中國大陸地區(qū)半導(dǎo)體檢和量測設(shè)備市場9年實現(xiàn)了.%的同比增長，超過中國臺灣市場成為全球最大的半導(dǎo)體檢測與量測設(shè)備市場，占比為.%。0年中國大陸半導(dǎo)體檢測量測設(shè)備的市場規(guī)模為.0億美元同比增長.%全球市場占比進一步提升至.%。86420圖：86420M、圖：中國半導(dǎo)體量測設(shè)備市場復(fù)合增速（億美元） 圖中陸國大中灣國臺韓國日本北美歐洲其他750M、 M、量測設(shè)備龍頭LA在前道設(shè)備全球5大龍頭企業(yè)中，表現(xiàn)出了相對更優(yōu)秀的成性和盈利能力。IEDMTERILSM、MTEL和KA前五大前道設(shè)備龍頭1年收入相較于15年分別成長1%%1%%%。KA是五家中唯一一家自5年以來持續(xù)成長的公司，營收的穩(wěn)定性明顯優(yōu)于其余四家。我們認為，這是由于量測設(shè)備相較于其他工藝設(shè)備，更受益于工藝和技術(shù)節(jié)點進步的變化。從盈利能力來看，KA的毛利率水平也顯著好于其余4家。圖：在前道工藝設(shè)備全球龍頭企業(yè)中，KLA的營收表現(xiàn)最佳TELAMESEACHAMLAIEDMAERIAL-%-%1234567890N、圖：在前道工藝設(shè)備全球龍頭企業(yè)中，KLA的毛利率表現(xiàn)最佳N、驅(qū)動力之一：產(chǎn)能擴張驅(qū)動全球消費電子至今經(jīng)歷了3輪大周期分別由PC電腦手機平板可穿戴設(shè)備的興起帶來0年消費電子行業(yè)結(jié)束了C時代迎來了手機+平板的爆發(fā)年可穿戴設(shè)備進入成長周期接替手機與平板帶來新動能未來以G云人智能、RR可穿戴等為核心的創(chuàng)新周期仍將繼續(xù)消費電子產(chǎn)品的創(chuàng)新和多化，將繼續(xù)對半導(dǎo)體器件帶來各種需求。圖：消費電子產(chǎn)品迎來新的創(chuàng)新周期，產(chǎn)品更加多元化KLA圖：P、手機、平板引領(lǐng)過去三輪消費電子產(chǎn)品創(chuàng)新周期手手機平板可穿戴PC電腦、nn、6年以后設(shè)備的快速成長得益于存儲器件的旺盛需求。6年之前設(shè)備需求增長主要來自于手機筆電和D等產(chǎn)品需求增加主要表現(xiàn)為存儲器為代表的擬芯片需求增加2年的設(shè)備的需求則由模擬和邏輯芯片共同帶動映射到下新能源汽車市場的爆發(fā)當市場需求旺盛時工廠為滿足下游需求的增長擴充產(chǎn)能裝備需求持續(xù)增長。圖：1年記憶體驅(qū)動資本開支需求，22年模擬和邏輯共同驅(qū)動M、圖：晶圓廠投資強度顯著增加KLA、驅(qū)動力之二：工藝節(jié)點進步隨著工藝節(jié)點的進步，半導(dǎo)體裝備的成本會在器件總成本中的比重越來越高。規(guī)?；貧w之后，m迅速成為“超級節(jié)點”，部分先進半導(dǎo)體制造廠商已實現(xiàn)工藝的量產(chǎn)并開始m工藝的研發(fā)m工藝節(jié)點的工藝步驟有數(shù)百道工序由于采用多層套刻技術(shù)，m及以下節(jié)點工藝步驟增加至近千道工序。無論是在儲技術(shù)的途徑上，朝著DNND和RM前進，或是往邏輯器件的ET和G（Gaerod）結(jié)構(gòu)邁進，工藝技術(shù)越先進，對于晶圓缺陷檢測與控制的技術(shù)要求越高。先進的設(shè)計提供了引人注目的經(jīng)濟效益快速增長的設(shè)計開始推動資本開支的增長預(yù)計超過涉及和產(chǎn)能的增長都是由nm技術(shù)節(jié)點帶來。圖：UV和摩爾定律下，技術(shù)節(jié)點往7nm及更高制程進步KLA圖：從ET到GAA構(gòu)架的過度，帶來了額外的流程復(fù)雜性KLA圖：預(yù)計超過50%的設(shè)計和產(chǎn)能增長是由7nm技術(shù)節(jié)點帶來KLA工藝節(jié)點每縮減一代致命缺陷數(shù)量增加加大量測設(shè)備的使用可以有效提良率水平根據(jù)OE的統(tǒng)計，工藝節(jié)點每縮減一代，工藝中產(chǎn)生的致命缺陷數(shù)會增加%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品率，對集成電路生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制需求將越來越大。隨著半導(dǎo)體工藝新的術(shù)節(jié)點不斷往下延伸線寬不斷的縮小對于缺陷的容忍度也越來越低如圖所示一顆.2微米不到的微小顆粒缺陷在8納米工藝的晶圓上經(jīng)過蝕刻后造成圖形常從而導(dǎo)致嚴重的良率失效同樣的缺陷在5納米工藝的晶圓上則對后續(xù)圖形層沒有明顯的影響。圖：不同工藝節(jié)點晶圓廠量測設(shè)備的投資占比：mn階段量測設(shè)備資本開占比提升至8納米關(guān)鍵工缺陷測與率提》上交大龍吟先進工藝需要更多的在線檢測，以達到最佳的生產(chǎn)效益和更低的研發(fā)成本。在線測無論是對量產(chǎn)的晶圓廠，還是對先進制程的研發(fā)部門，其經(jīng)濟效益都非常高。術(shù)節(jié)點為1微米的6寸晶圓，需6道光罩制造，其工藝周期約9天；5納米技節(jié)點、2寸晶圓的制造工藝流程需0天以上。5納米工藝整個流程0多道造步驟中，任何一個步驟出現(xiàn)問題，都可能導(dǎo)致產(chǎn)品晶圓的報廢。在新技術(shù)、新工藝的研發(fā)階段如果沒有在線檢測一個工藝變更可能就需要長達0天以上的時進行驗證，研發(fā)周期將極其漫長，可能錯過產(chǎn)品的市場生命周期。因此，在大量生產(chǎn)的晶圓廠，如果沒有在線檢測，其造成的經(jīng)濟損失將無法估量。圖：半導(dǎo)體制造的良率經(jīng)驗曲線8納米關(guān)鍵工缺陷測與率提》上交大龍吟半導(dǎo)體量測設(shè)備技術(shù)進步方向更高分辨率更吞吐量過程控制貫穿芯片研發(fā)生產(chǎn)全過程集成電路質(zhì)量控制包括前道檢測中道檢測和后道測試前道檢測主要以光學(xué)和電子束等非接觸式手段針對光刻刻蝕薄膜沉積清洗CMP等晶圓制造環(huán)的質(zhì)量控制的檢測中道檢測面向先進封裝環(huán)節(jié)主要以光學(xué)等非接觸式手段對重布線結(jié)構(gòu)凸點與硅通孔等晶圓制造環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制3后道測試主要利用觸式的電性手段對芯片進行功能和參數(shù)測試分為晶圓檢（C,Crtrobg和成品測試（,ales）通過分析測試數(shù)據(jù)，能夠確定具體失效原因并改進設(shè)計及生產(chǎn)封測工藝以提高良率及產(chǎn)品質(zhì)量半導(dǎo)體測試機主要分為存儲器SoC模擬數(shù)字分立器件和RF測試機本文主要介紹的是前道和中道的量測設(shè)備。圖：半導(dǎo)體檢測、量測、測試設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈半體備億，年）造 晶制（613億86.1） 封環(huán)（99億）爐 擴設(shè)6億1) 封裝（38億8.5片 光設(shè)141億23) 檢設(shè)（億4） 磨 刻設(shè)184億30)光 離注設(shè)12億2)薄沉設(shè)153億25拋設(shè)25億4)清設(shè)12億2)3

）

主企：日、新技中飛LIch、QYc、國君安券研應(yīng)用于前道制程和先進封裝的質(zhì)量控制根據(jù)工藝可分為檢（nspeion和量測（etology）兩大環(huán)節(jié)，價值量占比分別為和，控制軟件等其他設(shè)備占。檢測指在晶圓表面上或電路結(jié)構(gòu)中檢測其是否出現(xiàn)異質(zhì)情況如顆粒染、表面劃傷開短路等對芯片工藝性能具有不良影響的特征性結(jié)構(gòu)缺陷量測對被觀測的晶圓電路上的結(jié)構(gòu)尺寸和材料特性做出的量化描述，如薄膜厚度、關(guān)尺寸、刻蝕深度、表面形貌等物理性參數(shù)的量測。圖：半導(dǎo)體缺陷檢測和量測技術(shù)切磨拋ace4.629.6iw（5.6）-am掩模版測11.3）a-sits膜（11.4）關(guān)尺（20）套準測（8.6）LIchQYch國泰君安證券研\(zhòng)注缺陷檢測是黃色部分量測是藍色部分。所有芯片制造階段都需要過程控制。過程控制的目的是為了提升良率和產(chǎn)能，研和HVM的客戶挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在精確度和速度上。量測設(shè)備技術(shù)進步方向：更高的空間分辨精度。目前最先進的檢測和量測設(shè)備所使用的光源波長已包含UV波段，能夠穩(wěn)定地檢測到小于m的晶圓缺陷，能夠?qū)崿F(xiàn).m的膜厚測量重復(fù)性。檢測系統(tǒng)光源波長下限進一步減小和波長范圍進一步拓寬是光學(xué)檢測技術(shù)發(fā)展的重要趨勢之一。提高光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑也是提升光學(xué)分辨率的另一個突破方向以圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備為例光學(xué)系統(tǒng)的最大數(shù)值孔徑已達到探測器每個像元對應(yīng)的晶圓表面的物方平面尺寸最小已小于。為滿足更小關(guān)鍵尺寸的晶圓上的缺陷檢測，必須使用更短波長的光源，以及使用更大數(shù)值孔徑的光學(xué)系統(tǒng)，才能進一步提高光學(xué)分辨率。提升檢測速度和吞吐量有效降低集成電路制造廠商的平均晶圓檢測成本實降本增效。檢測速度和吞吐量更高的檢測和量測設(shè)備可幫助下游客戶更好地控制業(yè)成本，提高良品率。大數(shù)據(jù)檢測算法和軟件重要性凸顯結(jié)合深度的圖像信號處理軟件和算法在限的信噪比圖像中尋找微弱的異常信號。晶圓檢測和量測的算法專業(yè)性很強，檢測和量測設(shè)備對于檢測速度和精度要求非常高，且設(shè)備從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化的周期較長因此，目前市場上沒有可以直接使用的軟件，企業(yè)均在自己的檢測和量測設(shè)備上行研制開發(fā)算法和軟件，未來對檢測和量測設(shè)備相關(guān)算法軟件的要求會越來越高。圖：研發(fā)和量產(chǎn)過程中的挑戰(zhàn)：分辨率和吞吐量KLA量測設(shè)備：價值占比近4成，關(guān)鍵尺寸量測占比最大量測設(shè)備主要功能在半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中對經(jīng)過每一道工藝的晶圓進行定量測量，以保證工藝的關(guān)鍵物理參數(shù)滿足工藝指標如膜厚關(guān)鍵尺（膜應(yīng)力射率、參雜濃度、套準精度等。表:半導(dǎo)體缺陷檢測和量測技術(shù)的價值量分布分類標準具體設(shè)備價值占比量測（eology）檢測目的缺陷檢測（DeetIsetin）51%控制軟件及其他9%關(guān)鍵尺寸測量量測設(shè)備膜厚測量.%套準測量.%中科飛測招說明，關(guān)鍵尺寸（D）測量設(shè)備：半導(dǎo)體制程中最小線寬一般稱之為關(guān)鍵尺寸，其變化是半導(dǎo)體制造工藝中的關(guān)鍵。隨著關(guān)鍵尺寸越來越小，容錯率也越小，因此必須要盡可能的量測所有產(chǎn)品的線寬。例如：在半導(dǎo)體晶圓的指定位置測量電路圖案的線寬和孔徑由于SEM需要將待測晶圓置于真空因此檢測速度較慢目前基于衍射光學(xué)原理的非成像光學(xué)關(guān)鍵尺寸（OC測量設(shè)備已成為先進半導(dǎo)體制造了藝中的主要工具，它可以實現(xiàn)對器件關(guān)鍵線條寬度及其他形貌尺寸的精確測量，并具有很好的重復(fù)性和長期穩(wěn)定性，通過OCD測量可以一次性獲得諸多工藝尺寸參數(shù)在以前這些參數(shù)通常需要使用多種設(shè)（如掃描電子顯微鏡原子力顯微鏡、光學(xué)薄膜測量儀等）才能完成。主要供應(yīng)商：KA（SperaSape系列）、NaoMers、上海睿勵（TX0、上海精（EROIED）關(guān)鍵尺寸掃描電子顯微鏡（SEM）主要供應(yīng)商：aigeh、應(yīng)用材料（erSEM）。圖：光學(xué)關(guān)鍵尺寸測量技術(shù)KLA、薄膜材料的厚度和物理常數(shù)量測設(shè)備在半導(dǎo)體制造過程中晶圓要進行多各種材質(zhì)的薄膜沉積，因此薄膜的厚度及其性質(zhì)（如折射率和消光系數(shù)）需要準地確定，以確保每一道工藝均滿足設(shè)計規(guī)格。表:不同類型薄膜材料的測量方法及供應(yīng)商分類標準 測量方法 供應(yīng)商不透明薄膜透明薄膜

通過測量方塊電阻，通過其電阻與橫截面積得到其膜厚，采用的設(shè)備一般為四探針臺，將四根針等距離放臵，通過對最外兩根探針施加電流，從而測量其電勢差，計算被測薄膜的方塊電阻基于橢圓偏振技術(shù)，對光譜范圍內(nèi)的偏振變化進行分析，各種薄膜層提供高精度薄膜測量，由膜應(yīng)力折射率等物理性質(zhì)同樣需要橢圓偏振及干涉技術(shù)進行測量，因此目前主流的膜厚測量備同時集成了應(yīng)力測量、折射率測量等功能。

（iMap系列）A（leris系列、Setrailm系列上海精測（EIM系列）數(shù)據(jù)來源：套刻誤差對準測量用于量測光刻機掩模版和硅片的對準能力量測系統(tǒng)查覆蓋物的準確性（疊加工具）測量用于檢查傳輸?shù)骄A上的第一層和第二層圖案的射覆蓋精度。在半導(dǎo)體制造過程中，關(guān)鍵層的光學(xué)套刻對準直接影響了器件的性能、成品率及可靠性隨著芯片集成度的增加線寬逐漸縮小以及多重光刻工藝的應(yīng)用，套刻誤差需要更嚴格地被控制，因此套刻誤差測量也是過程工藝控制中最重要地步驟之一。其測量原理通常為通過光學(xué)顯微成像系統(tǒng)獲得兩層刻套目標圖形的數(shù)字化圖像然后基于數(shù)字圖象算法計算每一層的中心位置從而獲得套刻誤差。主流供應(yīng)商：K（rer系列）、SM（edSar系列）。缺陷檢測：價值占比超過一，圖形化晶圓檢測是重點缺陷檢測主要功能：檢測晶圓上的物理缺陷（稱為顆粒的異物）和圖案缺陷，并獲取缺陷的位置坐標（，Y。缺陷可分為隨機缺陷和設(shè)備缺陷隨機缺陷主要是附著在晶圓表面的顆粒引起的，因此無法預(yù)測其位置。晶圓缺陷檢測設(shè)備的主要用是檢測晶圓上的缺陷并找出其位置（位置坐標）；設(shè)備缺陷則是由掩模和曝光藝的條件引起的，往往在所有投射的管芯的電路圖案上的相同位置發(fā)生。表:半導(dǎo)體缺陷檢測和量測技術(shù)的價值量分布分類標準具體設(shè)備價值占比量測（Metrl）40%檢測目的缺陷檢測（DeetIsetin）51%控制軟件及其他9%光罩掩膜檢測RetileIseti)113%圖形化晶圓檢測attereaerIsetin）296%缺陷檢測

無圖形晶圓檢測（attereaerIsetin）

46%缺陷復(fù)查ReiewSEM) 56%中科飛測招說明，圖：主要的缺陷種類：形貌缺陷，污染物，晶體缺陷陳世《基于明暗場成像的多掃描方式圖案化晶圓檢測技術(shù)研究國泰君安證券研究光罩/掩膜檢測掩模在使用過程中很容易吸附粉塵顆粒而較大粉塵顆粒很可能會直接影響掩模圖案的轉(zhuǎn)印質(zhì)量，如果不進行處理會進一步引起良率下降。此，在利用掩模曝光后，通常會利用集成掩模探測系統(tǒng)對掩模版進行檢測，如果發(fā)現(xiàn)掩模版上存在超出規(guī)格的粉塵顆粒，則處于光刻制程中的晶圓將會全部被返工。ab中對掩模缺陷的檢測分為在線和離線兩種。在線檢測是指每次曝光之前和之對掩模板表面檢測，通常是依靠光刻機中內(nèi)置的檢測單元來完成的。離線檢測是指定期地把掩模從系統(tǒng)中調(diào)出來做缺陷檢測。EV光罩/掩模檢測：波長更短檢測靈敏度更高傳統(tǒng)的檢查EUV光掩膜的方主要是將深紫外（U應(yīng)用于光源中UV光雖然也可以應(yīng)用于當下最先進的工藝5納米中，aserec公司的經(jīng)營企劃室室長三澤祐太朗指出“隨著微縮化的發(fā)展，在步入2納米制程時，UV的感光度可能會不夠充分”即采用EUV光的檢測設(shè)備的需求有望進一步增長。極紫外（EU）的波長較UV更短，產(chǎn)品陷檢測靈敏度更高。EUV掩模版的檢測原理為電磁波輻射到細小缺陷顆粒上被射形成暗場，這樣可以實現(xiàn)缺陷的檢測，系統(tǒng)采用m的工作波長，對于基大小為m的缺陷檢測可行度%主要供應(yīng)商K日本aserecCorp.。圖：EV光罩/掩模檢測技術(shù)中科飛測招說明、無圖形晶圓檢測檢出裸晶圓顆粒及缺陷奠定圖形化檢測基礎(chǔ)是一種用檢測圓片表面品質(zhì)和發(fā)現(xiàn)圓片表面缺陷的光學(xué)檢測設(shè)備。無圖形化檢測指在開始產(chǎn)之前，裸晶圓在晶圓制造商處獲得認證，半導(dǎo)體晶圓廠收到后再次認證的檢測過程。由于晶圓尚未形成圖案，因此無需圖像比較即可直接檢測缺陷。其工作原理是將激光照射在圓片表面，通過多通道采集散射光，經(jīng)過表面背景噪聲抑制后，通過算法提取和比較多通道的表面缺陷信號，最終獲得缺陷的尺寸和分離。無圖形圓片表面檢測系統(tǒng)能夠檢測的缺陷類型包括顆粒污染、凹坑、水印、劃傷、淺坑、外延堆垛（EpiSakg)、CMP突起（CMProrso)。一般來說暗場檢測是非圖案化晶圓檢測的首選，因為可以實現(xiàn)高速掃描，從而實現(xiàn)高的晶圓產(chǎn)量。主要應(yīng)商：K（Srsan系列）、aige（S系列）。圖：無圖形晶圓檢測技術(shù)中科飛測招說明、圖形化晶圓檢測：比較圖像生成缺陷圖，識別物理和高縱橫比缺陷圖形化定義：圖形化使用光刻法和光學(xué)掩膜工藝來刻印圖形，在器件制造工藝的特定工序，引導(dǎo)完成晶圓表面的材料沉積或清除。對于器件的每一層，在掩膜未覆蓋的區(qū)域沉積或清除材料，然后使用新的掩膜來處理下一層。按照這種方式來重復(fù)處理晶圓由此生成多層電路圖形化晶圓的光學(xué)檢測可采用使用明場和或暗場成像電子束檢測技術(shù)，具體取決于應(yīng)用。圖案表面散射的復(fù)雜性會降低到檢測器的總光子通量從而導(dǎo)致晶圓檢測的整體周期更長用于圖案化晶圓應(yīng)用的基于UV的光學(xué)檢測使用與舊的IS和UV光檢測系統(tǒng)相同的圖像比較原理，基于UV的方法在光學(xué)運動控制和圖像分析算法方面需要更高的精度UV檢測機臺已成為低至5納米特征尺寸的圖案化晶圓檢測的行業(yè)標準。圖：檢測機臺中的光收集、處理和晶圓映射中科飛測招說明、缺陷復(fù)查檢測：放大缺陷圖像進行甄別，提供依據(jù)優(yōu)化制程工藝隨著半導(dǎo)體集成電路工藝節(jié)點的推進，作為晶圓廠制程控制主力設(shè)備的光學(xué)缺陷測設(shè)備的解析度無法滿足大規(guī)模生產(chǎn)和先進制程開發(fā)需求，必須依靠更高分辨率電子束復(fù)檢設(shè)備的進一步復(fù)查才能對缺陷進行清晰地圖像成像和類型的甄別，從為半導(dǎo)體制程工藝工程師優(yōu)化制程工藝提供依據(jù)。缺陷復(fù)查是一種使用掃描電子微鏡（SEM）檢查晶圓上的缺陷。使用缺陷復(fù)查將半導(dǎo)體晶圓缺陷檢測系統(tǒng)檢測的缺陷放大為高放大倍率圖像，以便對該圖像進行檢閱和分類。缺陷復(fù)查設(shè)備主與電子設(shè)備和其他半導(dǎo)體生產(chǎn)線的檢測系統(tǒng)一起使用。圖：缺陷復(fù)查檢測技術(shù)KLA晶圓檢測技術(shù)：光學(xué)檢測長期主導(dǎo)電子束技術(shù)為輔從檢測技術(shù)分類角度根據(jù)SIResearh和QYResearh的報告0年全球半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備市場中，應(yīng)用光學(xué)檢測技術(shù)、電子束檢測技術(shù)、X光量測術(shù)設(shè)備市場份額占比分別為、及。以上技術(shù)既可以用于缺陷檢測，也可用于尺寸量測。光學(xué)檢測和電子束檢測技術(shù)各有優(yōu)缺點光學(xué)檢測系統(tǒng)的優(yōu)勢在于速度快用面陣圖像傳感器拍攝一次圖像耗時極短2成本低相機光源鏡頭可以自組合有效降低設(shè)備成本視場大成像范圍廣選取合適的鏡頭可以實現(xiàn)晶全范圍檢測（lSaeSan），顯著提升設(shè)備的吞吐量（Trogp）。缺點在于成像分辨率較低，晶圓缺陷的特征不明顯。掃描電子顯微鏡檢測系統(tǒng)的優(yōu)勢于分辨率高，精度高，但是因為是逐點檢驗，速度極慢，價格昂貴，無法滿足半導(dǎo)體工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的要求，因此目前多在研發(fā)中使用，在量產(chǎn)線中和光學(xué)檢測搭配使用。表:半導(dǎo)體缺陷檢測和量測技術(shù)按照技術(shù)原理分類分類標準具體設(shè)備價值占比光學(xué)檢測設(shè)備（tialIsetinEiet）752%技術(shù)原理電子束檢測設(shè)備（EeaIsetinEiet）187%其他檢測設(shè)備22%中科飛測招說明，晶圓檢測技術(shù)以光學(xué)檢測為主原理通過光學(xué)成像原理對相鄰的晶圓進行比對可以在短時間內(nèi)進行大范圍檢測。光學(xué)圖形圓片缺陷檢測設(shè)備采用高精度光學(xué)檢測技術(shù)，對圓片上的μm尺度缺陷和污染進行檢測和識別，以便發(fā)現(xiàn)在不同生產(chǎn)節(jié)點中的圓片的產(chǎn)品質(zhì)量問題。一個成功的機器視覺系統(tǒng)，離不開一個優(yōu)秀的相機系統(tǒng)、圖像傳感器、打光方案。鑒于晶圓缺陷的不規(guī)則性，圖像傳感器獲取圖像后晶圓缺陷的目標檢測任務(wù)在使傳統(tǒng)圖像處理算法進行處理時往往無法兼顧所有可能出現(xiàn)的缺陷。而深度學(xué)習方法（基于CNN的圖像識別方法）對于圖像分類和目標檢測的高性能表現(xiàn)，可以大提升不規(guī)則的缺陷識別率，提升整體系統(tǒng)的性能和速度。圖：一個典型的AOI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)陳世《基于明暗場成像的多掃描方式圖案化晶圓檢測技術(shù)研究明/暗場圖形缺陷檢測該類檢測是基于光學(xué)成像技術(shù)對圖形化的晶圓進行檢測明場是指照明光角度和采集光角度完全相同或部分相同，在光電傳感器上最終形成的圖像是由照明光入射晶圓表面并反射回來的光形成的；而暗場則是指照明光角度和采集光角度完全不同，所以在光電傳感器上最終形成的圖像是由照明光入射晶圓表面并被圖形表面的D結(jié)構(gòu)散射回來的光形成的。明場一般是指照明光路和采光路在臨近晶圓端共用同一個顯微物鏡，而暗場是指照明光路和采集光路在物理空間上是完全分離的。其皆通過對晶圓上的圖形進行成像后與相鄰圖像對比來檢測缺陷并記錄其位臵坐標。明場光學(xué)圖形缺陷檢測設(shè)備的供應(yīng)商：K（x系列及x系列）、應(yīng)用材料（Uson系列），暗場光學(xué)圖形缺陷檢測設(shè)備的供應(yīng)商K（a系列）、aige（IS系列）。圖：明/暗場圖形缺陷檢測中科飛測招說明、無圖形表面檢測系統(tǒng)（前文已經(jīng)介紹，此處略）宏觀缺陷檢測設(shè)備基于光學(xué)圖像檢測技術(shù)結(jié)合多種光學(xué)量測方法可以實現(xiàn)尺度大于m的圓片缺陷檢測宏觀缺陷檢測設(shè)備一般用于光刻CM刻蝕、薄膜沉積后的出貨檢驗（OQC）以及入廠檢驗（IQC）中，包括正面檢測、背面檢測、邊緣檢測、晶圓幾何形狀檢測等，可高速掃描硅片的全表面，自動存儲硅片全景圖像、缺陷分類，和輸出缺陷檢測結(jié)果。宏觀缺陷檢測設(shè)備采用的檢測方式有兩種，一種方式為全圓片表面成像，光學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)整個m圓片表面的一性成像探測，檢測速度較快；另一種方式為局部圓片表面成像，具有更高的空間分辨率，測試中通過對圓片表面的定位或連續(xù)掃描，拍攝圓片表面的完整圖像信息，通“eoe比對等圖像計算方法獲得檢測結(jié)果主要供應(yīng)商K（CIRCL系列Naoer（Spark系列Rdop（NSX系列上海睿（SD系列）以及中科飛測（SRUCE）。電子束圖形圓片缺陷檢測設(shè)備原理：利用掃描電子顯微鏡在前道工序中對半導(dǎo)體圓片上的刻蝕圖形直接進行缺陷檢測的工藝檢測設(shè)備。其原理為通過聚焦電子束對圓片表面進行掃描，接受反射來的二次電子和背散射電子，進而將其轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的圓片表面形貌的灰度圖像。通過比對圓片上不同芯（e同一位置的圖像或者通過圖像和芯片設(shè)計圖形的接比對，可以找出刻蝕或設(shè)計上的缺陷。電子束檢測的優(yōu)勢為可以不受某些表面理性質(zhì)的影響，且可以檢測很小的表面缺陷，如柵極刻蝕殘留物等，相較于光學(xué)檢測技術(shù)，電子束檢測技術(shù)靈敏度較高，但檢測速度較慢，因此通常用于研發(fā)階段在針對先進制程芯片的生產(chǎn)流程時，會同時使用光學(xué)檢測與電子束檢兩種技術(shù)互相輔助進而快速找到晶圓生產(chǎn)的缺陷并控制和改善主要供應(yīng)商：K（eRXXX系列eS0系列M（SEMISION系列核心部件掃描電子顯微鏡的主要供應(yīng)商有：蔡司、日本電子(JEO)、日立、泰思肯（TESCN）、中科科儀。圖：掃描電子顯微鏡（E）剖面圖陳世《基于明暗場成像的多掃描方式圖案化晶圓檢測技術(shù)研究：芯片制程控制的護河贏者通吃，KLA一家獨大，全球市場份額超過50根據(jù)VLIeseah統(tǒng)計，0年全球前五大半導(dǎo)體量測公司L、應(yīng)用材料、日立、雷泰光學(xué)和創(chuàng)新科技市場份額合計超過，市場集中度較高，LA家獨大，全球市場份額為。圖0年全球半導(dǎo)體量測設(shè)備市場LA市占超過% 圖0年中國半導(dǎo)體量測設(shè)備市場格局LA超過LIch、QYc、 LIch、QYch、從各個環(huán)節(jié)檢測設(shè)備來看，供應(yīng)商集中度更高，KA在大多數(shù)半導(dǎo)體前道和中道量測設(shè)備中，都占據(jù)了絕對主導(dǎo)的位置。圖：LA主要產(chǎn)品系列全球市占率處于絕對優(yōu)勢（8年）LIch、QYc、% % % % % % 晶 無圓 圖有圖掩?？烫譕D膜厚形形形版誤測測貌晶晶檢差量量檢圓圓測測測檢檢量測測分類標準 具體設(shè)備 主要供應(yīng)商（SetraSae系列）、aMetris、上海睿勵（TX3000）、上海精測尺寸測量設(shè)備

光學(xué)關(guān)鍵尺寸測量設(shè)備（CD）

（ERIE300D）、HitaiHie、應(yīng)用材料（eritSEM5i系列）缺陷檢測設(shè)備

膜厚測量 （leris系列、Setrailm系列）、上海精測（EIM系列）套刻誤差測量 （rer系列）、SM（ielStar系列）光照掩膜檢測 （rer系列）、日本asertecCr（EV檢測全球獨家）無圖形晶圓檢測 （Srsan系列）、HitaiHihe（S系列）明場光學(xué)圖形缺陷檢測 （39x系列及29x系列）、應(yīng)用材料（Visin系列）暗場光學(xué)圖形缺陷檢測 （a系列）、HitaiHie（IS系列）（CIRCL系列）、aetris（Sark系列）、Rl（SX系列）、上宏觀缺陷檢

海睿勵（SD系列）、中科飛測（SRCE）電子束檢測設(shè)備 （eDR7X系列、eS10系列）、MT（SEMVISIN系列）LIch、QYc，1年，LA增長速度上臺階，中國大陸市場的銷售額復(fù)合增速超過，顯著高于其在全球約的復(fù)合增長率。~1年，KA營業(yè)收入從.9億美元成長到2億美元復(fù)合增速.%可持續(xù)經(jīng)營的凈利潤從.7億美元成長到3億美元，復(fù)合增速.%；0~15年，KA表現(xiàn)相對比較平穩(wěn)收入復(fù)合增速.%可持續(xù)經(jīng)營的凈利潤復(fù)合增速.%6年開始進入快速成長期，~21年收入復(fù)合增速.%，可持續(xù)經(jīng)營的凈利潤復(fù)合增速.%1年收入同比增速%可持續(xù)經(jīng)營的凈利潤復(fù)合增速提升至.%。根據(jù)KA的長期經(jīng)營目標，~6年，公司收入復(fù)合增速目標為~%，6年實現(xiàn)0億美元。圖：LA營收6年進入快速成長期，6年復(fù)合成長目標1）、圖：5年開始中國市場占比加大，開始從其他亞洲國家里單列出來、圖：LA持續(xù)經(jīng)營凈利快速增長、盈利能力持續(xù)提升，1年高達。除28年外，近十幾年KA的毛利率長期維持在%左右的高位，凈利率在%左右波動。隨著規(guī)模效應(yīng)進一步體現(xiàn)，~1年凈利率逐漸提升至%和%。圖：大多數(shù)年份LA的毛利率穩(wěn)定在左右，凈利率隨規(guī)模效應(yīng)創(chuàng)新高、核心競爭力之一創(chuàng)新領(lǐng)跑復(fù)雜繁多又尖端的量技術(shù)創(chuàng)新是LA的命脈，0年以來公司持續(xù)領(lǐng)跑各種復(fù)雜尖端的量測技術(shù)，賽道上總是少有競爭者。半導(dǎo)體制程技術(shù)日新月異，KA需要不斷投入高額的研發(fā)費用用開發(fā)新的量測設(shè)備。近十年以來，KA的研發(fā)支出占比一直在%以上，1研發(fā)投入占比%，高達9億美元，超過了行業(yè)標準。圖：LA研發(fā)支持維持高位，研發(fā)占比持續(xù)維持以上，1年達到5 6 7 8 9 0 %Av.Ds%ofSles0、圖：LA研發(fā)支持維持高位，顯著高于同行業(yè)友商KLA公司構(gòu)建了混合研發(fā)結(jié)構(gòu)，以客戶為中心，進行跨產(chǎn)品線的核心技術(shù)創(chuàng)新。KA的核心技術(shù)涉及光學(xué)檢測技術(shù)、大數(shù)據(jù)檢測算法及自動化控制軟件等方面，涵蓋運控制、光學(xué)、電氣、精密加工、人工智能等多個學(xué)科，包括：激光、UU，可見光，電子束，x射線光學(xué)、高速數(shù)據(jù)處理，高性能計算、人工智能算法,機器學(xué)習,機器視覺計算物理學(xué)成像技術(shù)精確的運動控制機器人寬帶等離子體等。圖：LA產(chǎn)品創(chuàng)新具有悠久歷史：產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新組合KLA圖：跨產(chǎn)品線的核心技術(shù)創(chuàng)新KLA核心競爭力之二擁有全面的產(chǎn)品組合滿足客戶對精度和產(chǎn)量的雙重要求自主研發(fā)拓寬產(chǎn)品線KA的第一條產(chǎn)品線叫RI產(chǎn)品是掩模(Mask)的光學(xué)檢測設(shè)備，這個設(shè)備用于替代人工檢測，效率提升了數(shù)十倍。第二個產(chǎn)品系列是ISR用于晶圓檢測0年代以后KA的主攻方向由離線檢測轉(zhuǎn)到在線檢測，進一步提高了芯片良率和生產(chǎn)效率，抓住了0年代中的新一輪半導(dǎo)體投資浪潮。累計收購7家公司，豐富產(chǎn)品線。6年，KA合并了eor，納入了優(yōu)秀的薄膜測量技術(shù)以及流程診斷和產(chǎn)線管理技術(shù)，強強聯(lián)合樹立了KA的王者地位9年，KA連續(xù)收購了干涉測量(德國Naopro)、掃描電子顯微鏡美國ra)、產(chǎn)線圖像管理(美國RS)和硅片缺陷分析(美國Upase)等技術(shù)到了新世紀，KA收購的腳步并沒有減慢，迄今Keor共收購了7家公司。圖：LA持續(xù)豐富產(chǎn)品線數(shù)據(jù)來源：中科招股說書、LA每年都會發(fā)布新產(chǎn)品以滿足客戶新的需求，1年LA發(fā)布四款用于汽車芯片制造的新產(chǎn)品提高汽車芯片的良率和可靠性5高生產(chǎn)率模壓晶圓片檢測系統(tǒng)5寬帶等離子體晶片檢測系統(tǒng)，Srsa?SP3無圖案晶圓片檢查系統(tǒng)，IT?在線缺陷部分平均測試篩選方案前三臺新檢測設(shè)備構(gòu)成了一個互補的缺陷發(fā)現(xiàn)、監(jiān)控和控制的解決方案，適用于汽車行業(yè)中較大設(shè)計節(jié)點的芯片制造。表：1年LA發(fā)布了四款用于汽車芯片制造的新產(chǎn)品產(chǎn)品系列 說明結(jié)合了DV光學(xué)系統(tǒng)和先進算法，讓系統(tǒng)的靈敏度和速度足以在汽車芯片上識別并消除可能產(chǎn)生可靠SrsanSP23無圖案晶圓檢測C205圖案晶圓檢測8935圖案晶圓檢測

性問題的工藝缺陷，也確保工藝設(shè)備以最佳的性能運行對于研發(fā)和批量生產(chǎn)，采用了寬波段光譜和ait技術(shù)，因而使其對于關(guān)鍵缺陷高度靈敏，助于加快新工藝和器件的優(yōu)化對于批量制造，采用新的光學(xué)技術(shù)和Deetise?I解決方案，能夠以低噪比率捕獲各種關(guān)鍵缺陷，并快速準確地識別可能影響芯片最終質(zhì)量的工藝偏差。IT?在線缺陷部分平均測試篩選方案 運行于A檢測和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中的創(chuàng)新在線篩選解決方案。IT首先從包括8935或a?激KLA、表:LA產(chǎn)品家族（部分）

光掃描檢測儀等在內(nèi)的高速8系列檢測儀在關(guān)鍵工藝步驟中采集的所有晶圓數(shù)據(jù)中提取缺陷特征。用ST量產(chǎn)平臺上的定制機器學(xué)習算法和larit?缺陷管理系統(tǒng)的統(tǒng)計分析功能來辨別異常的缺陷，可以從供應(yīng)鏈中剔除有風險的芯片。產(chǎn)品名稱產(chǎn)品名稱eS10?電子束模式晶圓缺陷檢測系統(tǒng)5Dalzer?高級數(shù)據(jù)分析和模式控制39x超分辨率寬帶等離子體晶圓缺陷檢測系統(tǒng)larit?自動缺陷和良率數(shù)據(jù)分析29x寬帶等離子體晶圓缺陷檢測系統(tǒng)數(shù)itSite光刻數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)缺C205寬帶等離子體晶圓缺陷檢測系統(tǒng)據(jù)ratternCetricieldMaae錨模式中心收益管理陷aer?激光掃描晶圓缺陷檢測系統(tǒng)分lasaSite等離子體數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)檢8系列高生產(chǎn)力模式晶圓寬范圍檢測系統(tǒng)析ST?樣本計劃優(yōu)化工具包查a激光掃描晶圓缺陷檢測系統(tǒng)RDC網(wǎng)線數(shù)據(jù)分析與管理“Srsa?全表面晶圓缺陷檢測，計量和評審集群系統(tǒng)rDA?流程窗口分析Srsa?SPx無圖案晶圓缺陷檢測系統(tǒng)Sesrra?自動化現(xiàn)場溫度測量自動化包eDR7?電子束晶圓缺陷審查和分類系統(tǒng)Etep原位等離子蝕刻晶片溫度20至140C測量系統(tǒng)rer疊加計量系統(tǒng)itep-400現(xiàn)場晶圓溫度20至400C測量系統(tǒng)T疊加計量系統(tǒng)lasaView工藝分析查看系統(tǒng)i?x射線臨界尺寸CD及形狀測量系統(tǒng)Vaer紫外線晶片SetraSae光學(xué)臨界尺寸CD和形狀測量系統(tǒng)Cre?現(xiàn)場晶圓溫度40至30C測量系統(tǒng)Setrail薄膜計量系統(tǒng)Sartwaer?晶圓處理監(jiān)控器leris?薄膜計量系統(tǒng)EGaer晶圓處理監(jiān)控器圖形晶圓幾何計量系統(tǒng)RHaer晶圓處理監(jiān)控器計Terare?植入物計量系統(tǒng)現(xiàn)lasatrl分析引擎量CRESirRS?微尺度薄片電阻探測場Saerep原位掃描晶圓溫度20至24C測量系統(tǒng)CRESCIe?電磁特性計量學(xué)流TeralTRC?6數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)iMa?RS200縱向磁光克爾效應(yīng)系統(tǒng)程TeralTRC5手持無線數(shù)據(jù)采集IRC薄板電阻測量系統(tǒng)管Mase?2現(xiàn)場十字線測溫系統(tǒng)rilerrtlio全表面晶圓缺陷檢測，計量和評審集群系統(tǒng)理ressre?15301535現(xiàn)場晶圓溫度監(jiān)測系統(tǒng)光學(xué)和觸控筆分析器光學(xué)和觸控筆分析器ressre?1730現(xiàn)場晶圓溫度監(jiān)測系統(tǒng)MirSese?MRM用于MRM的30m現(xiàn)成非接觸式磁ressre?18401850現(xiàn)場晶圓溫度監(jiān)測系統(tǒng)性測量系統(tǒng)Iteratedaer原位光刻晶圓溫度15至145C測量系統(tǒng)rDietoDataaseatternMitr數(shù)據(jù)庫模式監(jiān)視器的錨模ratternCetricMaieearig錨模式中心機器學(xué)習etepSeries現(xiàn)場濕法加工晶圓溫度15至140C測量系統(tǒng)TeralM?無線數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)分析5Dalzer?高級數(shù)據(jù)分析和模式控制larit?自動缺陷和良率數(shù)據(jù)分析KLA核心競爭力之三：服務(wù)體系建設(shè)和供應(yīng)鏈管理LA全球裝機量近6萬臺設(shè)備平均使用壽命2年KA超過%設(shè)備使用壽命達8年平均使用壽命為2年歷史上交付的%的設(shè)備仍在客戶現(xiàn)場使用中在完全折舊3倍)很長時間后，客戶繼續(xù)在生產(chǎn)中使用。圖：LA超過設(shè)備使用壽命達8年，平均使用壽命為2年KLA，注類別表產(chǎn)推出的份半導(dǎo)體設(shè)備的長使用壽命強化先發(fā)優(yōu)勢，加強與客戶的長期綁定關(guān)系；服務(wù)類收入受益于長使用壽命將不斷增加且受行業(yè)周期波動影響小設(shè)備服務(wù)收入占LA收的/4左右。圖：LA服務(wù)收入占比穩(wěn)定在左右、深厚的供應(yīng)商關(guān)系確保了供應(yīng)的連續(xù)性和更高的質(zhì)量與LA設(shè)計和制造業(yè)務(wù)密切協(xié)調(diào)確保無縫的客戶體驗KA與%以上的主要供應(yīng)商保持數(shù)十年的合作關(guān)系。工程和供應(yīng)鏈緊密集成在整個產(chǎn)品生命周期的產(chǎn)品組合，長期購貨承諾推動供應(yīng)商投資和可用性過去2年KA在供應(yīng)商產(chǎn)能方面的新投資超過.5億美元深厚的供應(yīng)商關(guān)系確保了供應(yīng)的連續(xù)性和更高的質(zhì)量，與KA設(shè)計和制造業(yè)務(wù)密切協(xié)調(diào)確保無縫的客戶體驗。圖：LA對供應(yīng)商的購貨承諾持續(xù)增長，存貨/存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)穩(wěn)定穩(wěn)定KLALA基于強大的持續(xù)改進文化的指標管理，用嚴格的組織和獨特的系統(tǒng)來管理雜的全球供應(yīng)鏈服務(wù)創(chuàng)新提升客戶價值部署領(lǐng)先的RR技術(shù)支持遠程服務(wù)協(xié)作和高級培訓(xùn)；強大的數(shù)據(jù)和分析驅(qū)動預(yù)測性維護策略和業(yè)務(wù)洞察；重大投資于培訓(xùn)和提高員工在rap生產(chǎn)環(huán)境中日益復(fù)雜資產(chǎn)的技能。圖：LA服務(wù)路線圖提升客戶價值KLA圖：LA利用嚴格的組織和獨特的系統(tǒng)來管理復(fù)雜的全球供應(yīng)鏈KLA國產(chǎn)半導(dǎo)測設(shè)備機遇與戰(zhàn)產(chǎn)品覆蓋面差距大，僅能覆蓋28nm及以上制程國內(nèi)半導(dǎo)體處于高速增長期，本土企業(yè)存在較大的國產(chǎn)化空間。國內(nèi)量測設(shè)備主要廠家有中科飛測、上海睿勵、上海精測、賽騰股份、東方晶源、埃芯半導(dǎo)體、優(yōu)譜等其部分產(chǎn)品已進入一線產(chǎn)線驗證推動量測設(shè)備國產(chǎn)化國內(nèi)外廠商的差距）產(chǎn)品覆蓋度差距甚遠，國內(nèi)龍頭的產(chǎn)品覆蓋度為。根據(jù)中科飛測招股說明書，公司產(chǎn)品線涵蓋份額占比為.%。公司正在積極研發(fā)納米圖形晶圓缺陷測設(shè)備、晶圓金屬薄膜量測設(shè)備等其他型號的設(shè)備，對應(yīng)的市場份額為.%和.%，研發(fā)成功后將提高產(chǎn)品線覆蓋度。）工藝節(jié)點上，國內(nèi)企業(yè)目前僅能覆蓋nm及以上制程。國際競爭對手的先產(chǎn)品普遍能夠覆蓋m以下制程，國內(nèi)產(chǎn)品已能夠覆蓋m及以上制程，用于m以下制程的質(zhì)量控制設(shè)備在研發(fā)中。表:中國主要半導(dǎo)體量測設(shè)備廠商情況公司 1年營收 客戶 產(chǎn)品系列 產(chǎn)品型號無圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備系列 SVERSE900系列中科飛測 361億

中芯國際、士蘭集科、長電科納米級電子束缺陷檢測裝備（EI）S納米級電子束缺陷檢測裝備（EI）SEAi

表面缺陷檢測系統(tǒng) SRCE系列智能視覺缺陷檢測系統(tǒng) IRCH系列上海精測 11億元 長江存儲、廣州粵芯上海睿勵 4084萬元 三星電子、長江存儲、上海華東方晶源 中芯國際三星、索尼、新昇半導(dǎo)體、奕

膜厚測量 eViewTM全自動晶圓缺陷復(fù)查設(shè)備光學(xué)關(guān)鍵尺寸量測系統(tǒng) ERIE300D電子束測量 ReiewSEM光學(xué)膜厚測量設(shè)備 T3000系列、T4000i光學(xué)缺陷檢測設(shè)備 SD200、SD300硅片厚度及翹曲測量設(shè)備 -關(guān)鍵尺寸量測裝備（CDSEM） SEAc電子束缺陷復(fù)檢設(shè)備（DRSEM） SEAr600硅片邊緣缺陷自動檢測設(shè)備 R1200賽騰股份（TIMA）M，

億元 偉2018年

晶圓片用背面檢測設(shè)備 M1200邊緣表背面復(fù)合檢測設(shè)備 RM1200晶圓制造最終外觀檢測 AM1200中國廠商從細分賽道出發(fā)經(jīng)過多年積累部分系列產(chǎn)品在靈敏度/重復(fù)性精度吞吐量上已經(jīng)與國際領(lǐng)先企業(yè)整體性能相當。以國內(nèi)半導(dǎo)體量測設(shè)備中的佼佼者中飛測的幾款競爭性產(chǎn)品為例：靈敏度方面，實現(xiàn)了無圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備系列最小靈敏度m缺陷尺度的檢測圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備系列最小靈敏度.5μm缺陷尺度的檢測三維形貌量測設(shè)備系列和薄膜膜厚量測設(shè)備系列重復(fù)性精度的顯著提高分別達到.m和.實現(xiàn)了晶圓表面的納米量級微小凹坑深度等不同重要尺度的高精度測量吞吐量方面無圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備系列實現(xiàn)了靈敏度m下ph的吞吐量、靈敏度m下ph的吞吐量；圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備系列實現(xiàn)了靈敏度μm下ph的吞吐量。公司技術(shù)實現(xiàn)了設(shè)備高靈敏度下的高吞吐量。在功能性方面，實現(xiàn)了對晶圓正面、背面和邊緣的缺陷分布檢測，能夠滿足客戶對晶圓全維度的缺陷檢測，可以在制程工藝的早期就及時發(fā)現(xiàn)DNND多層Bodg工（邊緣和CMP工（背面中的缺陷從而提高晶圓制造的良率。表:無圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備：靈敏度和吞吐量與國際競品整體性能相當公司中科飛測KA設(shè)備型號S1SrsanS1工藝節(jié)點130n或以上130n或以上最小靈敏度60n60n吞吐量100w靈敏度102)未披露公司中科飛測KA設(shè)備型號S2SrsanS3工藝節(jié)點2n或以上2n或以上最小靈敏度23n23n吞吐量25w靈敏度102)未披露數(shù)據(jù)來源：中科飛測招說明，。表:圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備：最小靈敏度和吞吐量與國際競品整體性能相當公司中科飛測創(chuàng)新科技設(shè)備型號1Rlh30工藝節(jié)點05m05m最小靈敏度80w靈敏度3)120w靈敏度10)缺陷復(fù)查模式支持三種彩色復(fù)查模式支持三種彩色復(fù)查模式數(shù)據(jù)來源：中科飛測招說明，。表:三維形貌測量系列：重復(fù)性精度與國際競品整體性能相當公司中科飛測帕克公司設(shè)備型號C2Xaer重復(fù)性精度01n01n量測方法自動數(shù)據(jù)采集和分析自動數(shù)據(jù)采集和分析數(shù)據(jù)來源：中科飛測招說明，。中科飛測過去四年收入快速增長，產(chǎn)品量價齊升。這反映出國內(nèi)半導(dǎo)體檢測行業(yè)趨勢。圖：中科飛測收入增速遠高于行業(yè) 圖：中科飛測產(chǎn)品量價齊升000000000--1--1--1--1wind、 wind、圖：國內(nèi)主要量測設(shè)備廠商研發(fā)投入持續(xù)增長 圖：國內(nèi)主要量測設(shè)備廠商研發(fā)占比持續(xù)上升wind、 wind、應(yīng)鏈區(qū)域化正在推動先進晶圓廠重大投資科技脫鉤使得全球重塑芯片行業(yè)供應(yīng)鏈體系。美國商務(wù)部在2年9月6日發(fā)布《2芯片和科技法案切斷向中國供應(yīng)半導(dǎo)體芯片先進制程的技術(shù)和設(shè)備及材料，通過補貼加速芯片產(chǎn)業(yè)回流美國，隔斷中國芯片產(chǎn)業(yè)與全球聯(lián)系，重塑全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈格局。0月7日，美國BIS發(fā)布近年來范圍最大的半導(dǎo)體管制措，管控范圍包括芯片、設(shè)備、零部件、人員等。供應(yīng)鏈的本地化進程提速，0年中國將具備全球最大的晶圓產(chǎn)能。根據(jù)ICIsgs數(shù)據(jù)1年全球晶圓產(chǎn)能約0萬片（8寸約當同比增長.%，中國大陸晶圓產(chǎn)能0萬片（8寸約當全球占比約.%根據(jù)SIA數(shù)據(jù)，伴隨著中國大陸晶圓產(chǎn)能的擴張，0年大陸晶圓產(chǎn)能占比有望提升到%，國將具備全球最大的晶圓產(chǎn)能。圖：全球晶圓廠產(chǎn)能趨勢：0中國將具備全球最大的晶圓產(chǎn)能A據(jù)EI，預(yù)計6年中國大陸將新增5座2英寸晶圓廠，年均新增5座2寸晶圓廠6年產(chǎn)能將是2年底的8倍2年中國大陸共有3座英寸晶圓廠正在投產(chǎn)，總計月產(chǎn)能約為.2萬片，與總規(guī)劃月產(chǎn)能.5萬片相比，產(chǎn)能利率.%。預(yù)計到6年底中國大陸2英寸晶圓廠的總月產(chǎn)能將超過.3萬片，相比2年將提高.%。2年中國大陸晶圓產(chǎn)線的總產(chǎn)能約為.5萬片月（8寸約當），規(guī)劃總產(chǎn)能約為5.5萬片月（8寸約當），~6年將累計新增3萬片月產(chǎn)能。圖：預(yù)計中國6年將新增5座12寸晶圓廠（座）M，表:中國大陸晶圓廠擴產(chǎn)情況公司 地址 廠 工藝制程 已有產(chǎn)能（萬片月） 規(guī)劃產(chǎn)能（萬片月） 擴產(chǎn)規(guī)模（萬片月臺積電 南京 a16 12寸 2 2蘇州 ab12X 8寸 10 10聯(lián)合電子

廈門 ab8N 12寸 2 2上海ab 8寸 115 135 20上海ab 12寸 02 02中芯國際

上海中芯南方 12寸 06 15 09臨港 12寸 10 10SZab 8寸 55 7 15深圳SZab 12寸 4 4abase2 12寸 52 6 08北京 abase2 12寸 5 10 5中芯京城 12寸 10 10天津 Jab 8寸 73 18 1071 8寸 15 15寧波2 8寸 3 3紹興 中芯紹興 8寸 8 10 2HHab1 8寸 65 65HHab2 8寸 6 6HHab3 8寸 53 53華虹集團

上海 HHab5 12寸 35 35HHab6 12寸 15 4 25HHabX 12寸 25 45 2HHabX 12寸 35 35無錫 HHab7 12寸 6 95 35ta 8寸 6 6積塔半導(dǎo)體 上海青島芯恩 青島長鑫存儲 武漢

ta 12寸 5 5SMCa3 8寸 3 3一期 8寸 5 5二期 8寸 1 1一期 12寸 1 1二期 12寸 3 3ab1 12寸 45 12 75ab2 12寸 12 12ab3 12寸 12 12粵芯 廣州 - 12寸 3 85 55長江存儲 武漢 - 12寸 5 30 25武漢新芯 武漢 - 12寸 27 7 43晶合集成 合肥 - 12寸 4 4燕東微 北京 - 8寸 15 4 25華潤微 重慶 - 12寸 3 3合計（8寸約當，萬片月） 16355 45655 293M，SiC全球擴產(chǎn)，多個環(huán)節(jié)存在空白和補鏈機遇據(jù)ole統(tǒng)計，0年iC碳化硅功率器件市場規(guī)模約1億美元，預(yù)計年將增長至5億美元，6年AR約。由于碳化硅具備耐高壓耐高溫和高頻的性能在新能源車新能源發(fā)電儲能充電樁等領(lǐng)域均有可觀的用場景。碳化硅作為寬禁帶半導(dǎo)體，具備出色的物理特性，可提高開關(guān)頻率，近年來隨成本下降而打開應(yīng)用市場據(jù)oe統(tǒng)計0年SC碳化硅功率器件市場規(guī)模約.1億美元預(yù)計7年將增長至3億美元07年CGR約%。新能源汽車是SC功率器件下游最重要的應(yīng)用市場，預(yù)計需求于3年開始快增長。圖：三代半導(dǎo)體下游應(yīng)用場景：新能源汽車、儲能、充電樁需求增長數(shù)據(jù)來源：中國電子材行業(yè)會半體材分會計、圖：碳化硅功率器件市場規(guī)模預(yù)測A34%oe、iC襯底全球大擴產(chǎn)據(jù)CSAResearh數(shù)據(jù)0年SC導(dǎo)電型襯底產(chǎn)能約0萬片年（6寸約當），SC半絕緣襯底產(chǎn)能約8萬片年（6寸約當）。年5月，ospeed公告未來5年將投資0億美元用于擴大碳化硅產(chǎn)能，ospeed當前SC襯底的總產(chǎn)能約合7萬片月（6英寸約當），未來兩年將逐步擴張產(chǎn)能至0萬片月（6英寸約當），22年4月ospeed全球最大的首座8英寸（）碳化硅工廠正式開業(yè)，預(yù)計4年達產(chǎn)產(chǎn)能為7年的倍。Coere（原III）計劃在未來5~0年內(nèi)向SIC投資0億美元5年內(nèi)將其SC基板的產(chǎn)能提高~0倍。表海外化合物半導(dǎo)體襯底外延生產(chǎn)布局情況（部分）廠商制程地址狀態(tài)產(chǎn)能規(guī)劃6英寸美國紐約投產(chǎn)2002年產(chǎn)能852萬片年wlseed二六

8英寸 美國紐約 投產(chǎn)8英寸 美國北卡羅萊納州 建設(shè)6英寸 美國 建設(shè)

產(chǎn)能爬坡中，預(yù)計24年產(chǎn)能3300片周預(yù)計24年晶圓和材料產(chǎn)能較2017年擴充30倍預(yù)計2027年產(chǎn)能達到100片年8英寸 美國 建設(shè)中 預(yù)計2024年投產(chǎn)2021年700億日元用于擴增昭和電工 6、8英寸 日本 投產(chǎn)羅姆 6、8英寸 日本 即將投

材料產(chǎn)能預(yù)計2025年襯底產(chǎn)能萬片年中國電子材行業(yè)會半體材分會計、。1年底，國內(nèi)廠商在襯底環(huán)節(jié)投資超0億元，規(guī)劃產(chǎn)能超0萬片/年（折合6英寸截止至1年我國從事碳化硅襯底研制的企業(yè)已逾0家化合物半導(dǎo)體襯底、外延廠商逾0家（含氮化鎵、砷化鎵、磷化銦等）。表中國化合物半導(dǎo)體襯底外延生產(chǎn)布局情況（部分）企業(yè)規(guī)劃投資（億元）規(guī)劃產(chǎn)能（萬片年）地點中電科材料公司5030太原、天津露笑科技256720合肥山東天岳2530山東、株洲、上海晶盛機電5040寧夏天科合達10512北京、新疆、深圳、徐州河北同光10保定三安光電長沙比亞迪深圳東尼電子46912浙江湖州南砂晶圓920廣州中科鋼研165165上海、山東安徽微芯13515安徽銅陵亮晶新材料208新疆昌吉中電化合物1058寧波博藍特1015金華科友半導(dǎo)體1010哈爾濱蘇州超芯星653050南京中鴻新晶8濟南上海合晶上海世紀金光北京、合肥中德半導(dǎo)體西安德清州漳州青島瀚海內(nèi)蒙包頭晶格半導(dǎo)體7510北京志橙332廣東晶京昂41銅川優(yōu)晶光電10蘇州天達晶陽7312北京清河二六亞洲福州華為/預(yù)計規(guī)劃投資：超過0億元預(yù)計規(guī)劃產(chǎn)能：超0萬片/年（0年全國碳化硅產(chǎn)量約1萬片）中國電子材行業(yè)會半體材分會計、。由于化合物半導(dǎo)體材料的特性，在制造工藝流程上某些工藝需要特定設(shè)備開發(fā)?；杵骷圃飙h(huán)節(jié)與硅基器件的制造工藝流程大體類似，主要包括光刻、清洗、摻雜、蝕刻、成膜、減薄等工藝。不少功率器件制造廠商在硅基制造流程基礎(chǔ)上進行產(chǎn)線升級便可滿足碳化硅器件的制造需求。碳化硅材料的特殊性質(zhì)決定其器件制造中某些工藝需要依靠特定設(shè)備進行特殊開發(fā)，以促使碳化硅器件耐高壓、大電流功能的實現(xiàn)。碳化硅特色工藝模塊主要涵蓋注入摻雜、柵結(jié)構(gòu)成型、形貌刻蝕、金屬化、減薄工藝。表：碳化硅特色工藝模塊工藝模塊 原理 核心工藝由于碳化硅中碳硅鍵能高，雜質(zhì)原子在碳化硅中難以擴散，制備碳化硅器件時N結(jié)的摻雜只能依靠高注入摻

溫下離子注入的方式實現(xiàn)。注入摻雜通常為硼、磷等雜質(zhì)離子，摻雜注入深度通常為013。能量的離子注入會破壞碳化硅材料本身的晶格結(jié)構(gòu)，需要采用高溫退火修復(fù)離子注入帶來的晶格損傷，同時控制退火對表面粗糙度的影響

高溫離子注入高溫退火柵結(jié)構(gòu)成型 SiCSi2界面質(zhì)量對MSET溝道遷移和柵極可靠性影響很大，需要開發(fā)特定的柵氧及氧化后退火工藝，以特殊原子（例如氮原子）補償SiCSi2界面處的懸掛鍵，滿足高質(zhì)量SiCS2界面以及器件高遷移的性能需求形貌刻蝕碳化硅材料在化學(xué)溶劑中呈現(xiàn)惰性，精確的形貌控制只有通過干法刻蝕方法實現(xiàn)；掩膜材料、掩膜蝕刻的選擇、混合氣體、側(cè)壁的控制、蝕刻速率、側(cè)壁粗糙度等都需要根據(jù)碳化硅材料特性開發(fā)金屬化器件的源電極需要金屬與碳化硅形成良好的低電阻歐姆接觸。這不僅需要調(diào)控金屬淀積工藝，控制金屬-半導(dǎo)體接觸的界面狀態(tài)，還需采用高溫退火的方式降低肖特基勢壘高度，實現(xiàn)金屬碳化硅歐姆接觸減薄工藝 碳化硅材料具有高硬度、高脆性和低斷裂韌性的特點，其研磨加工過程中易引起材料的脆性斷裂，對晶圓表面與亞表面造成損傷，需要新開發(fā)研磨工藝來滿足碳化硅器件制造需求中國電子材行業(yè)會半體材分會計、

柵氧高溫氧化CVD、ECVD薄膜沉積、光刻、質(zhì)膜腐蝕、干法刻工金屬磁控濺電子束蒸發(fā)快速熱退火磨片減薄貼膜揭膜在化合物襯底外延環(huán)節(jié)的檢測設(shè)備多數(shù)環(huán)節(jié)存在空（無檢測設(shè)備或補LA退出后的潛在替補）的機會。在化合物襯底、外延領(lǐng)域，國外價格極為昂貴，切片前缺陷檢測普遍以人工檢測為主，平整度檢測設(shè)備有跟大的將本需求。在化合物前道環(huán)節(jié)，主要是KA壟斷國內(nèi)廠商的產(chǎn)品處于定型階段封測后道環(huán)節(jié)競爭者較多。表化合物半導(dǎo)體多數(shù)環(huán)節(jié)存在空白和補鏈機會環(huán)節(jié) 檢測內(nèi)容 國產(chǎn)情況 行業(yè)發(fā)展情況襯底位錯 空白外延位錯空白外延位錯空白平整度補鏈國外：A、康寧等；顆粒度補鏈國內(nèi)產(chǎn)品多在初期定型階段膜厚檢測強鏈國外：、應(yīng)用材等；材料前道 形貌檢測 強鏈顆粒度 強鏈

國內(nèi)：多專注于硅基材料開發(fā)，化合物材料產(chǎn)品多在定型階段后道 切割道檢測 競爭 國內(nèi)外參與者較多中國電子材行業(yè)會半體材分會計、表:前道量測