量測設(shè)備行業(yè)深度：寸轄制輪事得其要 20230202 -信達證券

本期內(nèi)容提要:證券研究報告行業(yè)研究行業(yè)深度研究級 電子行業(yè)首席分析師有限公司DASECURITIESCOLTD。是名副其實的行業(yè)龍頭，該公司通過大舉并購實現(xiàn)以過程控制設(shè)備為核心、相關(guān)良率管理服務(wù)配套的完整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。近年來隨著晶圓制造體表現(xiàn)已穩(wěn)居前列，此類質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備的高回報屬性也在逐步顯露。國內(nèi)過程控制設(shè)備企業(yè)數(shù)量較少、產(chǎn)值較低，相較于其他晶圓生產(chǎn)設(shè)內(nèi)發(fā)展空間仍舊很大。備作為保證集成電路芯片生產(chǎn)線取得高成品率和高經(jīng)濟回報的關(guān)鍵性設(shè)備，在前后道工藝中均發(fā)揮了作用。在前道制造工藝中主要針對產(chǎn)針對芯片封裝、圓片級封裝和硅通孔等關(guān)鍵技術(shù)的缺損及其參數(shù)的檢查及測量，相較而言過程控制對前道工藝的意義更加顯著。放眼國內(nèi)過程控制設(shè)備企業(yè)，由于整體起步較晚，很少有企業(yè)可以實現(xiàn)質(zhì)量監(jiān)督全覆蓋，但近年來隨著國內(nèi)產(chǎn)線的不斷升級需要加之國際形勢的日?依靠光學(xué)、電子束兩大核心技術(shù)，賽道平臺化前景廣闊。從技術(shù)層面術(shù)的使用更加頻繁，基本實現(xiàn)量測及檢測設(shè)備的全面應(yīng)用，電子束相對而言在檢測設(shè)備及缺陷復(fù)查領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛，二者由于各有優(yōu)劣，在晶圓廠的良率管理上基本均有搭配使用。具體到國內(nèi)各企業(yè)而的光學(xué)檢測、量測領(lǐng)域積累深厚；上海睿勵主要從事光學(xué)技術(shù)層面的東方晶源在電子束缺陷檢測設(shè)備上造詣頗深。飛測、賽騰股份請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露2 0 表目錄 圖1：海外半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)收入占比(億美元) 7 圖3：海外半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)收入(億美元) 8圖4：海外半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)凈利潤(億美元) 8圖5：海外半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)毛利率變化情況(%) 8海外半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)凈利率情況(%) 8圖7：2021-2024全球晶圓廠前道設(shè)備市場規(guī)模及預(yù)測(億美元) 9021全球半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模占比(%) 9 圖25：上海精測營業(yè)收入及凈利潤(萬元) 21 圖27：中科飛測收入及凈利潤快速增長(億元) 22 請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露3空間機會足晶圓制造工藝全過程的控制系統(tǒng)，此類設(shè)備不僅確保產(chǎn)品出貨的穩(wěn)定性和可預(yù)期性，同時有助于監(jiān)控生產(chǎn)過程中各類生產(chǎn)設(shè)備(如光刻、刻蝕、沉積等)的參數(shù)優(yōu)化調(diào)整，繼而提升整條生產(chǎn)線的運行效率。此類設(shè)備是保證生產(chǎn)時確保產(chǎn)品良率的重要工具。鑒于國內(nèi)大力發(fā)展芯片制造產(chǎn)業(yè)，量，A芯片制造的檢測需求，當(dāng)時芯片制造普遍良率較低，在增加薄膜層數(shù)及種類后良率進一步(科天)前道制程工藝的全覆蓋，真正實現(xiàn)了1+1>2的效果。此后，公司開始了大舉收購A這些并購全部圍繞檢測、量測設(shè)備、相關(guān)零部件以及提供服務(wù)的軟件展開，公司通過多次KLA過程控制裝備的業(yè)務(wù)發(fā)展已經(jīng)接近飽和，便收購了以色列的光學(xué)檢測企A年份被并購企業(yè)新增業(yè)務(wù)1997Tencor(合并)薄膜量測設(shè)備開發(fā)1998NanoproGmbH芯片測量的先進干涉技術(shù)1998Amray掃描電子顯微鏡1998VARS半導(dǎo)體設(shè)備圖像存檔和檢索系統(tǒng)制造1998DeviceWareInc.晶圓檢測相關(guān)軟件1998Uniphase'SUltrapointe共聚焦激光觀察站技術(shù)應(yīng)用于硅片缺陷分析1999AcmeSystems,Inc.產(chǎn)量工程分析軟件，將參數(shù)化電氣測試和晶圓分類的成品率數(shù)據(jù)與在線加工和計量數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)2000ObjectSpaceInc.'sFabSolutions過程控制軟件，用于響應(yīng)影響成品率的參數(shù)數(shù)據(jù)2000FINLETechnologies,Inc光刻建模和數(shù)據(jù)分析軟件，用于加快先進光刻工藝的開發(fā)2001PhaseMetrics數(shù)據(jù)存儲行業(yè)檢驗/認證技術(shù)2002QCOptics半導(dǎo)體、平板及電腦硬盤制造行業(yè)的激光檢測系統(tǒng)2004CandelaInstruments表面檢測系統(tǒng)請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露420042004200420042004200620072007200720072007200720082008200820172017201820192019201920192019InspexInspex,Inc.Blue29CorporationCandelaCandelaInstrumentsADECorp.OnWaferOnWaferTechnologiesSensArrayThermaTherma-WaveJapanADE,LtdICOSICOSVisionSystemsCorporationNVVistecSemiconductorSystems'sMIEZetaZetaTechnologiesKeysightTechnologies'sNanoIndenterFilmetricFilmetricsCapresCapresA/SOrbotech晶晶圓檢測系統(tǒng)業(yè)務(wù)化學(xué)金屬沉積為為數(shù)據(jù)存儲行業(yè)優(yōu)化的基于激光的表面檢測系統(tǒng)半導(dǎo)體過程控制解決方案等等離子刻蝕產(chǎn)品即時溫度量測技術(shù)計量設(shè)備服計量設(shè)備服務(wù)ADE在日本的分銷商封封裝和互連檢測解決方案，光伏太陽能技術(shù)和LED晶圓檢測掩模關(guān)鍵尺寸測量工具和宏觀缺陷檢測系統(tǒng)非接觸式探查器非接觸式探查器力學(xué)測試系統(tǒng)產(chǎn)品線薄薄膜厚度測量系統(tǒng)薄薄膜厚度測量系統(tǒng)全自動解決方案KLA官網(wǎng)，KLA年報，信達證券研發(fā)中心KLA備可為各類型的貌系統(tǒng)(SpectraFilm系列、Aleris系列、ATL系列等)、圖形晶圓缺陷檢測系統(tǒng)(29xx寬PumaxxSurfscan系列等)、套刻量測系統(tǒng)(Archer750、ATL100等)等，幾乎實現(xiàn)前道制程的控制全覆蓋。設(shè)備名稱設(shè)備用途設(shè)備簡介AlerisAlerisseriesSpectraFilmArcherArcher系列SpectraShape系列光光譜橢偏儀-膜厚測量儀光譜橢偏儀-膜厚測量儀光光學(xué)散射-套刻測量關(guān)鍵尺寸和晶圓形貌測量Aleris系列薄膜量測設(shè)備利用寬帶光譜橢偏儀(BBSE)技術(shù)可為32nm節(jié)點及以下節(jié)點提供可靠的、精確的薄膜厚度、折射率、應(yīng)力以及成分測量。其中，Aleris8330用于金屬間電介質(zhì)、光阻、底部抗反射涂層、厚氧化物和氮化物以及后段層等非關(guān)鍵薄膜層。Aleris8350用于超薄擴散層、超薄柵極氧化物、先進光阻、193nmARC層、超薄多層堆疊以及CVD層。Aleris8510進一步覆蓋到High-k金屬柵極和超薄去耦等離子體氮化(DPN)工藝層。SpectraFilm:設(shè)采用高亮度光源驅(qū)動光譜橢偏儀技術(shù)，新的FoG(光柵上的薄膜)算法可以在類似器件的光柵結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)薄膜測量，從而進一步提高測量值的準(zhǔn)確性。該設(shè)備可為16nm及以下邏輯制程和高端存儲器中的各種薄膜層，提供可靠的高精度厚膜厚度、折射率和應(yīng)力測量。Archer600憑借新型的成像測量技術(shù)和彈性的工藝目標(biāo)設(shè)計，能夠?qū)Σ煌に噷?、器件類型、設(shè)計節(jié)點的多種結(jié)構(gòu)(多層材料結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu))進行套刻測量。ATL:基于散射測量的套刻測量系統(tǒng)，可以支持7納米及以下設(shè)計節(jié)點的高精度套刻量測。Archer500:基于雙重成像和散射的測量模塊，可以為2Xnm/1Xnm設(shè)計節(jié)點的存儲器進行高性能和低成本的套刻誤差測量。SpectraShape10K:可以對1Xnm及以下的FinFET、多層疊堆3DNAND的關(guān)鍵尺寸(CD)和三維形貌進行測量和監(jiān)控。設(shè)備采用各種光學(xué)技術(shù)和獨特算法，可以測量包括臨界尺寸，金屬柵極凹槽，high-k凹槽，側(cè)壁角度,光阻高度，硬光罩高度，間距偏移在內(nèi)的各種參數(shù)。SpectraShape9000:可以對20納米及以下的集成電路進行光學(xué)CD測量和晶圓形貌測量。SpectraShape8810/8660:可以對32納米及以下的集成電路進行光學(xué)CD測量和晶圓形貌測量。請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露5ArcherArcher系列SpectraShape系列VoyagerVoyager系列PWG系列39003900系列PUMA系列eDReDR7000系列光光學(xué)散射-套刻測量關(guān)鍵尺寸和晶圓形貌測量激激光-有圖形明場缺陷檢測光學(xué)-晶圓幾何形貌測量有有圖形缺陷檢測激光-有圖形暗場缺陷檢測電子束電子束-缺陷檢查系統(tǒng)Archer600憑借新型的成像測量技術(shù)和彈性的工藝目標(biāo)設(shè)計，能夠?qū)Σ煌に噷印⑵骷愋?、設(shè)計節(jié)點的多種結(jié)構(gòu)(多層材料結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu))進行套刻測量。ATL:基于散射測量的套刻測量系統(tǒng)，可以支持7納米及以下設(shè)計節(jié)點的高精度套刻量測。Archer500:基于雙重成像和散射的測量模塊，可以為2Xnm/1Xnm設(shè)計節(jié)點的存儲器進行高性能和低成本的套刻誤差測量。SpectraShape10K:可以對1Xnm及以下的FinFET、多層疊堆3DNAND的關(guān)鍵尺寸(CD)和三維形貌進行測量和監(jiān)控。設(shè)備采用各種光學(xué)技術(shù)和獨特算法，可以測量包括臨界尺寸，金屬柵極凹槽，high-k凹槽，側(cè)壁角度,光阻高度，硬光罩高度，間距偏移在內(nèi)的各種參數(shù)。SpectraShape9000:可以對20納米及以下的集成電路進行光學(xué)CD測量和晶圓形貌測量。SpectraShape8810/8660:可以對32納米及以下的集成電路進行光學(xué)CD測量和晶圓形貌測量。Voyager1015激光掃描檢測系統(tǒng)適用于浸沒式(193i)和EUV光刻工藝的顯影后檢測(ADI)，因為這一工藝步驟下的晶圓仍可進行返工。針對先進制程的ADI層上間距緊密的圖案，Voyager1015采用DUV激光、新光學(xué)設(shè)計、高采集立體度，提供了檢測所需的高靈敏度。PWG5:具有高分辨率和高密度采樣，可以測量3DNAND多層疊堆結(jié)構(gòu)中，薄膜應(yīng)力引起的晶圓曲翹等形狀變化、晶圓厚度變化、晶圓正面和背面的形貌變化。設(shè)備具有高靈敏度，可同時測量晶圓正面和背面與平面度的任何偏差，在線測量速度和分辨率也可支持先進的DRAM和邏輯電路的生產(chǎn)。392x系列寬光帶等離子缺陷檢測系統(tǒng)，配備深紫外(SR-DUV)波段光源、新型傳感器、pixel-point和nano-cell設(shè)計識別算法，具有超分辨率。392x型設(shè)備對特殊類型缺陷具有高靈敏度的捕獲能力，可以為≤7納米設(shè)計節(jié)點的邏輯電路及先進存儲器制造，提供晶圓級別的缺陷檢測、良率改進、在線監(jiān)測服務(wù)。392x系列還配有先進的pixe·lopoin和nano·cell設(shè)計認知算法，能夠在對良率關(guān)鍵的圖案位置捕獲缺陷并對其分類。3900and3905:寬光譜等離子晶圓缺陷檢測儀，針對10nm及以下的邏輯和高級內(nèi)存器件進行針對影響良率的關(guān)鍵缺陷的檢測。PumaPuma9980激光掃描檢測系統(tǒng)增強了多項靈敏度，能實現(xiàn)對多重模板工藝圖案等圖案層缺陷的捕獲。設(shè)備采用了Nano-Poin這一設(shè)計解析功能，提升了缺陷檢測靈敏度、更好的系統(tǒng)性噪音分離、更高的缺陷定位精度。Puma9850:為2X/1Xnm內(nèi)存和邏輯器件提供全芯片缺陷檢測(Die)區(qū)域的高靈敏度偏移監(jiān)控。Puma9650:為≤28nm的內(nèi)存和邏輯器件提供全芯片(Die)區(qū)域的高性能偏移監(jiān)控。Puma9500:為≤32nm的內(nèi)存和邏輯設(shè)備提供高性能的偏C財通電子研究移監(jiān)控。eDR7380電子束缺陷檢測系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)置多種電子光學(xué)元件和專用的鏡頭內(nèi)探測器，能實現(xiàn)對脆弱的EUV光刻層、高寬比溝槽層、電壓對比層等各種結(jié)構(gòu)中缺陷的高分辨率可視化，采用的Simu1-6技術(shù)可以通過一-次電子束檢測生成完整D0I(關(guān)注缺陷)柱狀分部圖，從而精確定位缺陷根源并迅速檢測工藝偏差。此外，設(shè)備能與寬光譜圖案檢測儀或裸片晶圓檢測儀進行數(shù)據(jù)連接與通信，從而加速良率改進。eDR7280:采用第五代電子束浸沒光學(xué)元件的電子束晶圓缺陷檢和分類系統(tǒng)，適用于≤16nm設(shè)計節(jié)點的IC開發(fā)和生產(chǎn)。資料來源:KLA官網(wǎng)，信達證券研發(fā)中心部分細分領(lǐng)域(晶圓形貌檢測、無圖形晶圓檢測、有圖形晶圓檢測領(lǐng)域)甚至可實現(xiàn)壟請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露6KLAAMATHitachiNanoHermesMicrovisonNava其他資料來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，信達證券研發(fā)中心RKLA貢獻自2019年以來持續(xù)位列四大部門之首，收入占比穩(wěn)定在2500%2000%1500%1000%2500%2000%1500%1000%500%0%-500%2020-042021-042021-072022-042017-072018-012019-042021-012022-012023-012022-072019-072017-012017-042018-042019-012020-012020-072018-072014-012014-072011-072020-042021-042021-072022-042017-072018-012019-042021-012022-012023-012022-072019-072017-012017-042018-042019-012020-012020-072018-072014-012014-072011-072011-012013-072013-012012-072015-012015-042015-072011-042010-072012-012010-042010-012012-042013-042014-042016-072016-012016-04資料來源：Wind，信達證券研發(fā)中心(截至2023年2月2日)請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露7圖3：海外半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)收入(億美元)KLAC.OASML.OAMAT.O3002001000資料來源：wind，信達證券研發(fā)中心圖4：海外半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)凈利潤(億美元)KLAC.OASML.OAMAT.O806040200資料來源：wind，信達證券研發(fā)中心A趨勢。這一方面反映出近年來市場對于過程工藝控制設(shè)備及其相關(guān)服務(wù)的重視程度不斷盛，同時推斷此類設(shè)備的綜合盈利能力較高。KLAC.OASML.OAMAT.O70%65%60%55%50%45%40%35%30%資料來源：wind，信達證券研發(fā)中心圖6：海外半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)凈利率情況(%)40%35%30%25%20%15%10%5%0%KLAC.OASML40%35%30%25%20%15%10%5%0%資料來源：wind，信達證券研發(fā)中心KLA營銷及相關(guān)服務(wù)業(yè)務(wù)，公司不僅利用分析晶圓制造過程中的缺陷及計量問題，同時可為客戶提供信息及服務(wù)，幫助客戶更讀數(shù)據(jù)并分析生產(chǎn)線及制造工藝中的問題，這種良率管理的服務(wù)有助于進一步幫助企進一步構(gòu)建更高的生態(tài)壁壘，此類提供產(chǎn)品加服務(wù)的商業(yè)模式更是坡長的優(yōu)勢賽道，有助于與客戶建立深入的長期關(guān)系。這也為其他半導(dǎo)體設(shè)備廠商提供可思路，各企業(yè)不僅要在核心競爭產(chǎn)品的技術(shù)質(zhì)量上進一步有所提升，同時需配備靈活請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露8空間廣闊，行業(yè)發(fā)展?jié)摿ψ鉇SMI對半導(dǎo)體設(shè)備細分市場占有率分析，過程診斷設(shè)備(檢測/量測設(shè)備)在較大需求缺口，市場規(guī)模具備較大成長空間。圖7：2021-2024全球晶圓廠前道設(shè)備市場規(guī)模及預(yù)測(億美元)1000900800700600500400300200100020212022F2023F2024F資料來源：SEMI，信達證券研發(fā)中心光刻刻蝕&清洗沉積過程診斷其他晶圓制程組裝測試資料來源：ASMI，TechInsight，信達證券研發(fā)中心請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露9，國產(chǎn)需求迫在眉睫電路芯片的制造過程中，幾乎每一環(huán)節(jié)都需要工藝檢測設(shè)備的加入。根據(jù)量測/檢測道制造過程中，工藝檢測設(shè)備需要對生產(chǎn)過程中每一環(huán)節(jié)的產(chǎn)出品均進行無損傷的定量及缺陷檢測工序，以確保圓片在進入下一道工藝前的各項參數(shù)及性能可以達到相關(guān)要求，對于后續(xù)可能出現(xiàn)缺陷的圓片進行分類同時剔除不合格的產(chǎn)品，確保制造過程項目項目注入擴散金屬薄膜電解質(zhì)薄膜拋光刻蝕曝光膜厚√√√√√√膜應(yīng)力√√√折射率√√參雜濃度√√關(guān)鍵尺寸(CD)√√臺階覆蓋√√套刻標(biāo)記√-電壓特性√接觸角度√的厚度及均勻度會最終影響產(chǎn)品的性能，因此生產(chǎn)過程中需實時檢測薄膜的厚度及其參數(shù)指標(biāo)的情況，確保產(chǎn)品良率客觀。目前基于多界面光學(xué)干涉原理的光學(xué)薄膜測量際操作過程中，對光譜的測量方式中最常用的是橢圓偏振技術(shù)，光源發(fā)出的光以一定入射圓片表面，最終接收端通過對反射光的分析得出最終結(jié)果，得益于較高的精確度穩(wěn)定性，可適應(yīng)目前的復(fù)雜多層膜結(jié)構(gòu)及超薄膜結(jié)構(gòu)的測量。未來隨著芯片制程精度的，芯片上的可監(jiān)控范圍不斷縮小、薄膜種類進一步增多，對光學(xué)薄膜測量設(shè)備的要求資料來源：頤光科技官網(wǎng)，信達證券研發(fā)中心請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露10探針在圓片表面劃過，形貌的數(shù)據(jù)信號便可傳遞到終端設(shè)備，當(dāng)遇得到有起伏的信號輸出結(jié)果。但此類設(shè)備未來需考慮如何減少探針問題以及探針頭本身的損傷問題，同時由于探針頭較為堅硬的，對資料來源：《集成電路產(chǎn)業(yè)全書》(王陽元主編)，信達證券研發(fā)中心CD量設(shè)備：在集成電路芯片中，柵極的尺寸精確度尤為重要，在光刻和刻蝕工藝后要求柵極尺寸基本不發(fā)生變化，作為電路中最微小的結(jié)構(gòu)，柵極的細微變化會對整體性能產(chǎn)生巨大影響，此時便需要對關(guān)鍵尺寸進行測量。該功能主要通過電子顯微鏡(CD-SEM)實現(xiàn)，該設(shè)備可利用電子束移動快速且精準(zhǔn)的識別圖形進而完成線寬的測資料來源：《集成電路產(chǎn)業(yè)全書》(王陽元主編)，信達證券研發(fā)中心標(biāo)圖形的數(shù)字化圖像，進而利用數(shù)字圖像處理算法得出每一層套刻目標(biāo)圖形的邊界差。由于套刻測量存在系列誤差，例如由測量系統(tǒng)引發(fā)的圖形位移、帶測圓片引發(fā)資料來源：《集成電路產(chǎn)業(yè)全書》(王陽元主編)，信達證券研發(fā)中心請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露11造工藝中的缺陷檢測設(shè)備主要是對圓片表面的顆粒及殘留異物的檢缺陷檢查。包含無圖形的表面缺陷檢測及有圖形的表面缺形表面缺陷檢測設(shè)備：無圖形缺陷檢測主要用于檢測制造過程中物料的品質(zhì)問題、薄圓片表面，通過采集散射光或者反射光，再利用算法提取并比對表面是否存在缺陷問目前為配合采取更高的靈敏度檢測，需要采用更短的光學(xué)波長，目前研發(fā)多采用深紫紫外波段的激光器作為照明光源。未來可進一步結(jié)合多光源照明與信息提取的算法優(yōu)升檢測速度與靈敏度，同時需優(yōu)化采集通道的分布及其孔徑大小，進一步優(yōu)化采集信資料來源：《集成電路產(chǎn)業(yè)全書》(王陽元主編)，信達證券研發(fā)中心有圖形表明缺陷檢測設(shè)備：有圖形缺陷檢測是對刻蝕圖形直接進行缺陷檢測的設(shè)備。當(dāng)前圖形檢測設(shè)備大致分為光學(xué)檢測和電子束檢測兩種主要技術(shù)的應(yīng)用設(shè)備。其中光學(xué)檢主要原理是將激光光束照在圓片上，通過圓片的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)全掃描，如果在掃描過程中束缺陷檢測則是利用聚焦電子束對圓片表面進行掃描，通過接受反射的二次電子進而轉(zhuǎn)換為圖像，通過比對得出刻蝕或者曝光工藝后的缺陷問題。電子束設(shè)備相較于光學(xué)優(yōu)劣。未來，如何進一步提升電子束掃描的速度是重要的研究課題，目前大致方向包括資料來源：《集成電路產(chǎn)業(yè)全書》(王陽元主編)，信達證券研發(fā)中心請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露12各類檢測/量測設(shè)備技術(shù)同源性、通用性強，龍頭值得長期看好CD測archQYResearch的報告，2020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)、X測技術(shù)的設(shè)備市場份額占比分別為75.2%、18.7%及2.2%。適用材料種類較少；同時當(dāng)光學(xué)元件或樣品具有去偏振效應(yīng)的時候，瓊斯矩陣無法準(zhǔn)確表克斯偏振理論，可利用矩陣描述器件的偏振特性及偏振光的傳輸，進而推導(dǎo)出期間的偏振米光柵結(jié)構(gòu)等測量對象的幾何厚度、幾何關(guān)鍵尺寸等形貌信息以及材料光學(xué)特性的信息提看，光強的穩(wěn)定性可影響設(shè)備可用性、壽命等指標(biāo)，光源中所資料來源：上海精測官網(wǎng)，信達證券研發(fā)中心資料來源：上海精測官網(wǎng)，信達證券研發(fā)中心光學(xué)檢測設(shè)備能夠在前段(FEOL)和后段(BEOL)工藝階段發(fā)現(xiàn)良率缺陷，并且為光刻檢測兩大類，整體來看二者的技術(shù)較為相似，明場是指照明光角度與采集光角度完全或部分相同，最終成像是通過反射光形成；而暗場是指照明光角度與采集光角度完全不同，最終的成像是通過被圖形表面的結(jié)構(gòu)散射得到。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前二者的差別更多體現(xiàn)在照明光路與采集光路的物理空間是否分離上。明場光學(xué)檢測設(shè)備的發(fā)展進一步追求更亮的光學(xué)照明、更大的數(shù)值孔徑、更大的成像視野等，使用光源包括氙燈、汞放電燈、激光。在針對不同類型圓片進行檢測時，明場檢測設(shè)備可利用不同的配置特征進行多種組合，當(dāng)前設(shè)備已經(jīng)可實現(xiàn)萬種配置。暗場光學(xué)檢測設(shè)備由于光路分離，在照明光上也有更多類型的選擇，包括激光光源、環(huán)形光、光纖照明等，整體暗場檢測追求更高的成像分辨率、檢測掃描速度以及更高效的噪聲控制。暗場光學(xué)檢測對于具有周期排列特性的請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露13打到若干確定的空間進而放置和衍射角度對應(yīng)的矩形或者圓形光闌，便可實現(xiàn)有效遮擋從而最大程度。資料來源：KLA官網(wǎng)，信達證券研發(fā)中心設(shè)備突破有所差異，但整體而言精測電子、中科飛測、上海睿勵等龍頭企業(yè)在光學(xué)設(shè)備上優(yōu)勢更加明顯。測量及光學(xué)關(guān)鍵尺寸量測系統(tǒng)的系列產(chǎn)品；光源方面以武漢頤光為代表，在與華中科技等國內(nèi)頂尖高校合作開發(fā)后研制出各類橢偏儀，并廣泛應(yīng)用于量測設(shè)備中。m。優(yōu)勢，企設(shè)備名稱設(shè)備用途設(shè)備簡介EPROFILEEPROFILE300FDEFILM300SS/DS高性高性能膜厚及OCD測量機半導(dǎo)體單/雙模塊膜厚測量機11)支持200/300mm硅片;2)無破壞及高速檢測;3)OCD測量:可進行顯影后檢查、刻蝕后檢查等多工藝段的二維或三維樣品的關(guān)鍵尺寸特征或整體形貌測量。可測量二維多晶硅柵極刻蝕、隔離槽、隔離層、雙重曝光或三維連接孔、鰭式場效應(yīng)晶體管、閃存等多樣品;4)使用自主開發(fā)的最新一代穆勒矩陣式膜厚&OCD測量頭，考慮被測對象的各向異性，提供測量的靈敏度;5)支持.SECS/GEM產(chǎn)線互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)。1)支持300/200mm硅片;2)占地小，使用靈活;3)專利的磁浮運動臺，無摩擦、高壽命;4)高可靠性:雙臺備份設(shè)計;5)應(yīng)用范圍包括:刻蝕、CVD、光刻、CMP等工藝段測量;6)支持SECS/GEM產(chǎn)線互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)。請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露14EFILMEFILM200FUEFILM300IM倒置型膜厚測量倒置型膜厚測量機集成式膜厚測量機1)1)倒絡(luò)工作臺設(shè)計，防止顆粒污染，和蒸鍍工藝線無縫連接;2)能實現(xiàn)TFE/ETL/EMLITO各制程的光學(xué)性能測試和A即膜厚測量;3)30um微光斑，高橫向分辨率;4)對蒸鍍過程中進行對位校準(zhǔn)，監(jiān)控厚度均勻性;5)使自主開發(fā)的最新一代穆勒矩陣式膜厚&OCD測量頭，滿足檢測EM工藝中多項異性膜厚檢測，提供測量的靈敏度;6)全N2環(huán)境使用，杜絕水氧，機臺內(nèi)部無污染氣體釋放。1)支持300/200mm硅片;2)業(yè)界獨有的高精度微型化橢偏式膜厚量測技術(shù)，實現(xiàn)薄膜高精度測量;3)設(shè)計為集成在半導(dǎo)體工藝制程設(shè)備上提供及時膜厚監(jiān)控，實現(xiàn)工藝和檢測的閉環(huán);4)專利的磁浮運動臺，無摩擦、高壽命;5)體積小巧:標(biāo)準(zhǔn)LoadPort尺寸和安裝接口;6)應(yīng)用范圍包括刻蝕、CVD、光刻、CMP等工藝段測量資料來源：上海精測官網(wǎng)，信達證券研發(fā)中心設(shè)備名稱設(shè)備用途設(shè)備簡介SESE-VE光譜橢偏儀ME-L穆勒矩陣橢偏儀SESE-m光譜橢偏儀可可一鍵快速測量表征各式光學(xué)薄膜膜厚以及光學(xué)常數(shù)等可應(yīng)用于各種各向同性/異性薄膜材料膜厚、光學(xué)納米光柵常數(shù)以及一維/二維納米光柵材料結(jié)構(gòu)的表征分析，代表當(dāng)今橢偏行業(yè)高精尖技術(shù)可應(yīng)用透明各類襯底上的減反膜、導(dǎo)電膜等薄膜的n/k/d測量，完美適用于微區(qū)圖形的各種光學(xué)參數(shù)解析。采用高性能進口復(fù)合光源，光譜覆蓋可見到近紅外范圍(400-800nm)；高精度旋轉(zhuǎn)補償器調(diào)制、PCRSA配置，實現(xiàn)Psi/Delta光譜數(shù)據(jù)高速采集；數(shù)百種材料數(shù)據(jù)庫、多種算法模型庫，涵蓋了目前絕大部分的光電材料；采用氘燈和鹵素?zé)魪?fù)合光源，光譜覆蓋紫外到近紅外范圍(193-2500nm)；可實現(xiàn)穆勒矩陣數(shù)據(jù)處理，測量信息量更大，測量速度快、數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)；基于雙旋轉(zhuǎn)補償器配置，可一次測量獲得全穆勒矩陣的16個元素，相對傳統(tǒng)光譜橢偏儀可獲取更加豐富全面測量信息；頤光核心技術(shù)確保在寬光譜范圍內(nèi)，提供優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的各波段光譜；數(shù)百種材料數(shù)據(jù)庫、多種算法模型庫，涵蓋了目前絕大部分的光電材料；集成對納米光柵的分析，可同時測量分析納米結(jié)構(gòu)周期、線寬、線高、側(cè)壁角、粗糙度等幾何形貌信息；可定制光斑尺寸，最小可達可定制光斑尺寸，最小可達30um；超快測量，單次測量時間小于0.5秒；系列配置靈活，支持功能定制設(shè)計；結(jié)構(gòu)緊湊，更適應(yīng)在線集成測量.資料來源：頤光科技官網(wǎng)，信達證券研發(fā)中心設(shè)備名稱設(shè)備用途設(shè)備簡介TFX3000P光學(xué)膜測量設(shè)備TFX3000P是應(yīng)用于12英寸大規(guī)模集成電路前端生產(chǎn)線上的薄膜厚度測量設(shè)備，該產(chǎn)品已成功銷售給國內(nèi)和國外知名眾多集成電路制造公司。該系列設(shè)備具有高精度，高產(chǎn)能，高性價比的特點，設(shè)備穩(wěn)定可靠，性能與國外同類設(shè)備相當(dāng)，甚至部分領(lǐng)先。TFX4000ETFXTFX4000i光學(xué)膜測量設(shè)備光學(xué)薄膜測量設(shè)光學(xué)薄膜測量設(shè)備應(yīng)用于應(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，可量測透明或半透明介質(zhì)材料、金屬硅化物、金屬氧化物等半導(dǎo)體材料薄膜，提供薄膜可靠和精確的厚度、折射率、成分比率和應(yīng)力測量，輸出產(chǎn)能高，具有較高的性價比可量測范圍更寬廣，超厚膜和超薄膜量測能力更穩(wěn)定，全新橢圓偏振光路設(shè)計，機械運動性能可靠，穩(wěn)定性表現(xiàn)卓越，具有性能強大的圖像識別功能，全面支持工廠自動化要求。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，可量測透明或半透明介質(zhì)材料、金屬硅化物、金屬氧化物等半導(dǎo)體材料薄膜，提供薄膜可靠和精確的厚度、折射率、成分比率和應(yīng)力測量，輸出產(chǎn)能高，具有較高的性價比，可量測范圍更寬廣，超薄膜量測能力更穩(wěn)定，機械運動性能可靠，穩(wěn)定性表現(xiàn)卓越。請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露15TFX3200光學(xué)薄膜測量設(shè)備應(yīng)用于8英寸大規(guī)模集成電路前端生產(chǎn)線，具備與12英寸膜厚測量設(shè)備相同的測量性能和設(shè)備穩(wěn)定性。與同類型其他設(shè)備相比，產(chǎn)能領(lǐng)先1倍以上，擁有極高的性價比。資料來源：上海睿勵官網(wǎng)，信達證券研發(fā)中心設(shè)備名稱設(shè)備簡介3D輪廓量測系統(tǒng)主要應(yīng)用于3D曲面玻璃等構(gòu)件的輪廓、弧高、厚度、尺寸測量，采用光譜共焦技術(shù)，實現(xiàn)高精度、高速度的非接觸式測量。搭載可配置的全自動測量軟件工具和完整的測試及結(jié)果分析界面三維封裝量測系統(tǒng)主要應(yīng)用于晶圓上的納米級三維形貌測量、雙/多層薄膜厚度測量、關(guān)鍵尺寸和偏移量測量，配合圖形晶圓智能化特征識別和流程控制、晶圓傳片和數(shù)據(jù)通訊等自動化平臺資料來源：中科飛測招股說明書，信達證券研發(fā)中心上海精積微(精測電子孫公司)目前已公布了相應(yīng)的研發(fā)計劃，相應(yīng)產(chǎn)品研發(fā)成功后在擴善國內(nèi)檢測設(shè)備供應(yīng)布局。設(shè)備名稱設(shè)備名稱spruce-600設(shè)備用途設(shè)備用途晶圓表面缺陷檢測系統(tǒng)設(shè)備簡介設(shè)備簡介主要包括Bare_Si晶圓、Poly_Si晶圓、介質(zhì)薄膜表面晶圓(Oxide、Nitride)、CMP研磨晶圓和金屬表面晶圓：1)非圖形晶圓表面的缺陷類型及空間分布2)污染顆粒和異常微觀表面分類(突起、凹坑、晶格缺陷、劃傷等)產(chǎn)品特點：.自主研發(fā)的全晶圓表面的納米量級的顆粒和污染檢測技術(shù).線陣相機掃描，可配置裸硅片或圖形片暗場掃描.最優(yōu)空間分辦率：10um.全自動化設(shè)備和SEM!標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議.200mm/300mm可配置設(shè)備名稱設(shè)備用途設(shè)備簡介FSDFSD100c&.150cFSDFSD150sFSD150e&.FSD150iFSD100e缺缺陷檢測設(shè)備缺陷檢測設(shè)備缺缺陷檢測設(shè)備缺陷檢測設(shè)備FSD100c&150c是睿勵科學(xué)儀器(上海)有限公司專為LED、化合物半導(dǎo)體以及光通訊領(lǐng)域中的有圖形晶圓(COW)的外觀缺陷檢測開發(fā)的A0I設(shè)備，該系統(tǒng)具有高分辨率、高速、高性價比的特點，可按照客戶的晶圓尺寸，可定制適用于2寸、3寸、4寸、5寸及6寸有圖形晶圓(Chip0nWafer)缺陷檢測。為客戶全面控制產(chǎn)品的出貨品質(zhì)控制及生產(chǎn)過程中良率改善。FSDFSD150s是睿勵科學(xué)儀器(上海)有限公司專為LED襯底拋光片外觀缺陷檢測開發(fā)生產(chǎn)的全自動光學(xué)檢測設(shè)備(A0I)，適用于藍寶石襯底片(拋光片)表面缺陷檢測。為LED襯底片廠家全面控制產(chǎn)品的出貨品質(zhì)及改善生產(chǎn)過程中良率。FSD150e&FSD150i是睿勵科學(xué)儀器(上海)有限公司專為LED市場開發(fā)生產(chǎn)的全自動光學(xué)檢測設(shè)備(A0I)，適用于藍寶石圖形襯底(PSS)晶圓生產(chǎn)工藝中的表面缺陷檢測以及外延片檢測。該系統(tǒng)具有高分辨率、高速、高性價比的特點，并能根據(jù)檢測結(jié)果進行自動分揀。既能為LED生產(chǎn)廠商提高生產(chǎn)效率，又可為全面良率管理提供數(shù)據(jù)。FSD150e:&FSD100i在國內(nèi)市場已銷售至數(shù)家客戶并獲得肯定和好評。適用于藍寶石襯底、圖形襯底、外延片和芯片等各種工藝。該系統(tǒng)具有高分辨率、高速、高性價比的特點，并能根據(jù)檢測結(jié)果進行自動分揀，既能為IF生產(chǎn)日商提高生產(chǎn)效率，又可為進行全面良率管理提供數(shù)據(jù)。請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露16D電子顯微鏡(CD-SEM)有助于進一步提升測量精度，但CD-SEM的測量速度較慢且不利在檢測方面主要包括兩種類型：電子束缺陷檢測設(shè)備及電子束缺陷復(fù)查設(shè)備，二者關(guān)系密切，在檢測流程中分步使用。資料來源：《集成電路產(chǎn)業(yè)全書》(王陽元主編)，信達證券研發(fā)中心與明/暗場光學(xué)檢測設(shè)備相比對于圖形的物理缺陷(顆粒、突起、橋接、空穴)等有更高的分辨率，對于電壓襯度、、短路、電阻過大等缺陷也會有更高的識別度，但因為其掃描方式為逐點掃描，整體I設(shè)備名稱設(shè)備用途設(shè)備簡介EBI電子束缺陷檢測設(shè)備1)面向300mm工藝制程;2)高靈敏度電性缺陷檢測;3)高分辨度物理缺陷檢測;4)基于DNA數(shù)據(jù)庫的高性能缺陷檢測引擎;5)靈活多元的缺陷分類算法引擎;6)采集二次電子及背散射電子信號，改善信噪比。資料來源:東方晶源官網(wǎng)，信達證券研發(fā)中心設(shè)備名稱設(shè)備用途設(shè)備簡介Review-SEM電子束缺陷復(fù)查設(shè)備12寸全自動電子束晶圓缺陷復(fù)查設(shè)備(ReviewSEM)機臺配備了基于深度學(xué)習(xí)的高準(zhǔn)確率智能化自動缺陷檢測與分類算法，將進一步幫助客戶提升缺陷復(fù)查分析的效率并顯著提升設(shè)備使用的便捷性。資料來源:精測電子公眾號，信達證券研發(fā)中心請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露17突破封鎖形勢嚴(yán)峻，量測/檢測設(shè)備國產(chǎn)化成為必經(jīng)之路國內(nèi)目前正在大力推進芯片制造產(chǎn)能的進一步擴張，極力提升芯片國產(chǎn)化率，鑒于量測/檢測設(shè)備對于提升良率的重要意義，整體晶圓廠產(chǎn)線的國產(chǎn)化會大幅提升國內(nèi)對于量測/檢測線的需求，因為產(chǎn)線的每一道工藝都有其特殊需要，此時量測/檢測設(shè)備的介入有助于完善QYResearch股份官網(wǎng)，中科飛測招股說明書，上海睿勵官網(wǎng)，東方晶源官網(wǎng)等，信達證券研發(fā)中心整理(注：上述信息為不完全整理，可能存在偏差，進度可能落后最新情況)請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露18圖20：2010-2022KLA在中國大陸營收及同比增速(億美元，%)2050收入同比(右)150%100%50%-50%201420152016201720182019202020212022KLA信達證券研發(fā)中心請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露19的代表企業(yè)有精測電子、中科飛測、賽騰股份等。各重整體差異較大，其中精測電子已在膜厚設(shè)備獲得重復(fù)訂單；中科飛測主要圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備、圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備以及三維形貌量測設(shè)備等；賽騰股精測電子：基本實現(xiàn)量測設(shè)備全面布局，深耕技術(shù)自研在具體業(yè)務(wù)方面，公司在技術(shù)及功能層面基本實現(xiàn)前道制程的量測/檢測設(shè)備全覆蓋。其中資料來源：Wind，信達證券研發(fā)中心引進大批技術(shù)人員，其中不乏碩士、博士。由于上海精測的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)基本是從度的研發(fā)投入也在一定程度影響了精測電子的整體業(yè)績，該公司目前凈。請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露2030252050 營業(yè)收入同比(右)60%50%40%30%20%10%0%20182019202020212022Q1-Q3資料來源：Wind，信達證券研發(fā)中心圖23：精測電子業(yè)績、毛利率及凈利率變化(億元，%)3210歸母凈利潤毛利率(右)凈利率(右)60%50%40%30%20%10%0%20182019202020212022Q1-Q3資料來源：Wind，信達證券研發(fā)中心圖24：精測電子研發(fā)投入及研發(fā)費用率(億元，%)525%20%15%10%5%43210%0研發(fā)費用研發(fā)費用率(右525%20%15%10%5%43210%020182019202020212022Q1-Q3資料來源：wind，信達證券研發(fā)中心圖25：上海精測營業(yè)收入及凈利潤(萬元)15000150001000050000-5000-10000-200000營業(yè)收入凈利潤 20182202020212022H1資料來源：wind，信達證券研發(fā)中心經(jīng)過前期的研發(fā)投入，精測近幾年在業(yè)務(wù)層面實現(xiàn)突破，不僅實現(xiàn)了核心零部件的深度自研，同時在系列產(chǎn)品上得到實質(zhì)性進展，上海精測已成為國內(nèi)覆蓋面較廣、進度領(lǐng)先的半檢測設(shè)備供應(yīng)商。具體而言，公司目前在電子束設(shè)備上已經(jīng)實現(xiàn)訂單突破；主打請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露21：部分細分品類已達到國際水平，積極探索高端路線測設(shè)備的精密控升，但由于公司整體已形成規(guī)模，研發(fā)費用率已經(jīng)穩(wěn)定在較低水資料來源：中科飛測招股說明書，信達證券研發(fā)中心公司長期致力于高端半導(dǎo)體質(zhì)量控制設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，其核心三大產(chǎn)品均實現(xiàn)比肩國際備精度已實現(xiàn)亞微米量級，目前設(shè)備的靈敏度和吞吐量靈活性較高，可滿足不同客戶，公司設(shè)備與創(chuàng)新科技等國際竟品性能相當(dāng)，已在華天科技等知名封裝廠商產(chǎn)線上實無差別應(yīng)用，公司目前仍在積極研發(fā)設(shè)計納米級圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備；三維形貌量測程工藝的三維形貌測量。4.003.002.001.000.04.003.002.001.000.00-2.00營業(yè)總收入歸母凈利潤20182018年年22019年年20202020年2021年資料來源：Wind，信達證券研發(fā)中心無圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備量測設(shè)備資料來源：Wind，信達證券研發(fā)中心請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露22AOPTIMA著重開發(fā)缺陷檢測設(shè)備，其中邊緣檢測系統(tǒng)主要用于對晶圓邊緣缺陷進行檢測和分類；背面宏觀監(jiān)測系統(tǒng)主要對晶圓背面的缺陷/污染進行高靈敏度檢測，并對器件制造過的各種晶圓邊緣/雙面缺陷；針孔缺陷檢測設(shè)備利用紅外線技術(shù)檢測晶體生長產(chǎn)生的內(nèi)部或背面針孔缺陷。替代性的緊迫需請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露23場規(guī)模來自晶圓廠擴產(chǎn)，若晶圓廠擴產(chǎn)進度減緩，將影風(fēng)險。請閱讀最后一頁免責(zé)聲明及信息披露24研究團隊簡介莫文宇，畢業(yè)于美國佛羅里達大學(xué)，電子工程碩士，2012-2022年就職于長江證券研究所，2022年入職信達證券研發(fā)中心，任副所長、電子行業(yè)首席分析師。郭一江，電子行業(yè)研究員。本科蘭州大學(xué)，研究生就讀于北京大學(xué)化學(xué)專業(yè)。2020年8月入職華創(chuàng)證券電子組，后于2022年11月加入信達證券電子組，研究方向為光學(xué)、消費電子、汽車電子等。韓字杰，電子行業(yè)研究員。華中科技大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)士、香港中文大學(xué)碩士。研究方向為半導(dǎo)體設(shè)備、半導(dǎo)體材料、集成電路設(shè)計。機構(gòu)銷售聯(lián)系全國銷售總監(jiān)韓秋anqiuyue@華北區(qū)銷售總監(jiān)陳明henmingzhen@華北區(qū)銷售副總監(jiān)uejiacheng@華北區(qū)銷售祁麗iliyuan@華北區(qū)銷售陸禹uyuzhou@華北區(qū)銷售魏eichong@華北區(qū)銷售樊/p>