晶粒探針臺(tái)產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì)

晶粒探針臺(tái)產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì)半導(dǎo)體專用設(shè)備行業(yè)發(fā)展規(guī)模半導(dǎo)體專用設(shè)備市場(chǎng)與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景氣狀況緊密相關(guān)，其中芯片制造設(shè)備是半導(dǎo)體專用設(shè)備行業(yè)需求最大的領(lǐng)域，下游新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展是半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的最大驅(qū)動(dòng)力。近年來，我國(guó)半導(dǎo)體專用設(shè)備制造行業(yè)銷售收入呈逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2021年我國(guó)半導(dǎo)體專用設(shè)備制造行業(yè)銷售收入為373．43億元，較2020年增長(zhǎng)130．53億元。從半導(dǎo)體專用設(shè)備進(jìn)出口來看，2021年我國(guó)半導(dǎo)體專用設(shè)備進(jìn)口金額1365．86億元，較2020年增長(zhǎng)423．42億元；出口金額33．45億元，較2020年減少14．21億元。2020年我國(guó)半導(dǎo)體專用設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模突破1000億元，達(dá)到1137．68億元，較2015年增長(zhǎng)826．37億元；2021年我國(guó)半導(dǎo)體專用設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)至1705．84億元，較2020年增長(zhǎng)568．16億元。半導(dǎo)體設(shè)備定義及產(chǎn)業(yè)鏈半導(dǎo)體專用設(shè)備泛指用于生產(chǎn)各類半導(dǎo)體產(chǎn)品所需的生產(chǎn)設(shè)備，屬于半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐環(huán)節(jié)。在整個(gè)芯片制造和封測(cè)過程中，會(huì)經(jīng)過上千道加工工序，細(xì)分又可以劃分出百種不同的機(jī)臺(tái)，占比較大市場(chǎng)份額的主要有：光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積設(shè)備、離子注入機(jī)、測(cè)試機(jī)、分選機(jī)、探針臺(tái)等。半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈中，上游為零部件和系統(tǒng)軟件；中游為半導(dǎo)體設(shè)備，光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)、涂膠顯影設(shè)備、氧化爐、CMP/CVD/PVD設(shè)備、質(zhì)檢及電學(xué)檢測(cè)設(shè)備等；下游為半導(dǎo)體產(chǎn)品，主要包括分立器件、光電子器件、傳感器和集成電路。半導(dǎo)體行業(yè)全球競(jìng)爭(zhēng)格局（一）半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)分工明確，海外企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位當(dāng)下半導(dǎo)體行業(yè)垂直分工模式不斷深化，各國(guó)/地區(qū)普遍選擇將精力集中于半導(dǎo)體制造的某一關(guān)鍵環(huán)節(jié)上，如荷蘭在極紫外（EUV）光刻機(jī)方面確立了壟斷地位，日本具備化學(xué)品和生產(chǎn)設(shè)備方面的優(yōu)勢(shì)地位，韓國(guó)在存儲(chǔ)芯片的設(shè)計(jì)和制造方面處于領(lǐng)先地位，中國(guó)臺(tái)灣則在半導(dǎo)體代工中位居世界前列。但憑借完整的產(chǎn)業(yè)鏈和豐富的技術(shù)專利積累，美國(guó)企業(yè)在半導(dǎo)體領(lǐng)域長(zhǎng)期保持了全面領(lǐng)先。據(jù)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）統(tǒng)計(jì)，2020年總部位于美國(guó)的半導(dǎo)體企業(yè)在全球半導(dǎo)體銷售額中占據(jù)了47%的份額。（二）中國(guó)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)全方位成長(zhǎng)第三次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移過程中，中國(guó)大陸依靠全球最大的消費(fèi)市場(chǎng)吸引了大量產(chǎn)能：據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)，2021年至2022年全球預(yù)計(jì)建設(shè)投產(chǎn)的29座半導(dǎo)體晶圓廠中有8座位于中國(guó)大陸，占比達(dá)27．59%。與此同時(shí)，中國(guó)大陸也培育了一批優(yōu)秀的半導(dǎo)體廠商。根據(jù)芯思想研究院的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國(guó)大陸企業(yè)中芯國(guó)際2021年?duì)I收在全球代工企業(yè)中排名第四。同時(shí)，華為海思、紫光展銳、北方華創(chuàng)、中微、拓荊科技等一批優(yōu)質(zhì)半導(dǎo)體企業(yè)也在各自領(lǐng)域內(nèi)快速增長(zhǎng)。得益于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與國(guó)家政策支持，中國(guó)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)全方位成長(zhǎng)，在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、制造、上下游支持等方面均取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)梳理半導(dǎo)體設(shè)備是支撐電子行業(yè)發(fā)展的基石，也是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)市場(chǎng)空間最廣闊，戰(zhàn)略價(jià)值最重要的一環(huán)。從整體來看，中國(guó)大陸的半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)，同全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)一樣，享受著本土晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)，地方規(guī)劃重點(diǎn)扶持的政策福利。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)而言，供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)合理化和地緣的需求，帶來了國(guó)內(nèi)設(shè)備市場(chǎng)的動(dòng)能。因此，國(guó)產(chǎn)設(shè)備商享有晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)+國(guó)產(chǎn)化提速的雙重增速。半導(dǎo)體制造設(shè)備全球總銷售額預(yù)計(jì)將在2022年再次突破記錄達(dá)到1175億美元，比2021的1025億美元增長(zhǎng)14．7%，并預(yù)計(jì)在2023年增至1208億美元。全球半導(dǎo)體設(shè)備作為一個(gè)具有顯著的周期性特點(diǎn)的行業(yè)，將實(shí)現(xiàn)罕見的連續(xù)四年的快速增長(zhǎng)。本輪的半導(dǎo)體設(shè)備周期在全球范圍內(nèi)延續(xù)的時(shí)長(zhǎng)超出預(yù)期。半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)發(fā)展基本情況及特點(diǎn)半導(dǎo)體設(shè)備主要包括前道工藝設(shè)備和后道工藝設(shè)備，前道工藝設(shè)備為晶圓制造設(shè)備，后道工藝設(shè)備包括封裝設(shè)備和測(cè)試設(shè)備，其他類型設(shè)備主要包括硅片生長(zhǎng)設(shè)備等。其中晶圓前道工藝設(shè)備整體占比超過80%，是半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)最核心的組成部分。從晶圓廠的投資構(gòu)成來看，刻蝕設(shè)備、光刻設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備是集成電路前道生產(chǎn)工藝中最重要的三類設(shè)備。其中，薄膜沉積設(shè)備投資額占晶圓廠投資總額的16%，占晶圓制造設(shè)備投資總額的21%。2013年以來，隨著全球半導(dǎo)體行業(yè)整體景氣度的提升，半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)也呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。根據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)，全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額從2013年的約318億美元增長(zhǎng)至2021年的1，026億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為15．77%。由于半導(dǎo)體專用設(shè)備行業(yè)對(duì)制造工藝和標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格，行業(yè)進(jìn)入的技術(shù)壁壘、市場(chǎng)壁壘和客戶認(rèn)知壁壘較高，全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)集中度較高。目前全球前十大半導(dǎo)體設(shè)備制造商主要集中在美國(guó)、日本和荷蘭。根據(jù)VLSIResearch數(shù)據(jù)，2020年全球半導(dǎo)體設(shè)備前十名廠商合計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售收入708億美元，市占率為76．63%。中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備廠商因發(fā)展起步較晚，目前尚未進(jìn)入全球行業(yè)前列。從需求端分析，根據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2013-2021年半導(dǎo)體設(shè)備在大陸銷售額的年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到31．07%。2021年，中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備的銷售額達(dá)到296．2億美元，同比增長(zhǎng)58．23%，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)及面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)（一）半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展面臨的機(jī)遇1、半導(dǎo)體行業(yè)下游產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展下游半導(dǎo)體應(yīng)用需求的增長(zhǎng)、半導(dǎo)體產(chǎn)能向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移、半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化需求增強(qiáng)等因素，促使國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備需求快速增長(zhǎng)。未來幾年，新能源、新一代顯示技術(shù)、5G、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、人工智能等為代表的新需求，將會(huì)對(duì)半導(dǎo)體形成巨大需求。相關(guān)半導(dǎo)體廠商紛紛擴(kuò)產(chǎn)、升級(jí)產(chǎn)品線，以應(yīng)對(duì)需求的增長(zhǎng)、產(chǎn)品的升級(jí)換代。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從美國(guó)到日本再到韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣的轉(zhuǎn)移，目前正在經(jīng)歷向中國(guó)大陸的第三次轉(zhuǎn)移，未來新增產(chǎn)能將有相當(dāng)一部分在境內(nèi)建設(shè)，這為國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商提供了良好的機(jī)遇。此外，受近年國(guó)際環(huán)境影響，半導(dǎo)體行業(yè)供應(yīng)鏈安全問題突出，半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的需求逐漸增強(qiáng)。半導(dǎo)體設(shè)備通常需要及時(shí)和專業(yè)的維護(hù)、保養(yǎng)，故障的及時(shí)排查、解決可以使客戶順利完成生產(chǎn)任務(wù)?？蛻舢a(chǎn)品的更新?lián)Q代，也需要相關(guān)設(shè)備做出升級(jí)調(diào)整，境內(nèi)半導(dǎo)體廠商有越來越強(qiáng)的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化需求。2、半導(dǎo)體行業(yè)國(guó)家政策支持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中基礎(chǔ)性關(guān)鍵性和戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)，作為現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心產(chǎn)業(yè)之一，在保障國(guó)家安全等方面發(fā)揮著重要的作用，是衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)現(xiàn)代化程度以及綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。國(guó)家為扶持集成電路行業(yè)發(fā)展，制定了多項(xiàng)支持政策，陸續(xù)出臺(tái)了《集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)及產(chǎn)品認(rèn)定暫行管理辦法》《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則》等法律法規(guī)保護(hù)集成電路知識(shí)產(chǎn)權(quán)；出臺(tái)了《財(cái)政部、稅務(wù)總局、國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部關(guān)于集成電路生產(chǎn)企業(yè)有關(guān)企業(yè)所得稅政策問題的通知》《關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》等從稅收、投融資等方面鼓勵(lì)支持半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展；出臺(tái)了《集成電路產(chǎn)業(yè)研究與開發(fā)專項(xiàng)資金管理暫行辦法》《關(guān)于印發(fā)十三五國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃的通知》等目標(biāo)規(guī)劃，將集成電路裝備列為國(guó)家科技重大專項(xiàng)，積極推進(jìn)各項(xiàng)政策的實(shí)施。這些政策為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展突破瓶頸提供了保障。（二）半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)具有投資周期長(zhǎng)、研發(fā)投入大等特點(diǎn)，屬于典型的資本密集型和技術(shù)密集型行業(yè)。從全球范圍來看，半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)長(zhǎng)期被阿斯麥、應(yīng)用材料、東京電子、東京精密等國(guó)際巨頭占據(jù)主要份額，且其在經(jīng)營(yíng)規(guī)模、認(rèn)知度、運(yùn)營(yíng)時(shí)間、客戶資源等方面都存在較大的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商在規(guī)模、產(chǎn)品豐富度、研發(fā)投入、技術(shù)先進(jìn)度等上存在一定差距，在與其競(jìng)爭(zhēng)過程中面臨較大的壓力和挑戰(zhàn)。近年來，國(guó)家對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)給予鼓勵(lì)和支持，但該行業(yè)屬于技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，經(jīng)驗(yàn)積累和技術(shù)創(chuàng)新需要一定時(shí)間。對(duì)比國(guó)外先進(jìn)廠商，我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展歷程相對(duì)較短，現(xiàn)有半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及其專用設(shè)備的人才和技術(shù)水平難以滿足產(chǎn)業(yè)需求，這是造成半導(dǎo)體設(shè)備研發(fā)及制造技術(shù)相對(duì)薄弱的主要原因之一。未來，隨著國(guó)家政策的支持、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在人才、產(chǎn)品等方面逐步積累，將能與國(guó)外一流設(shè)備廠商形成有力競(jìng)爭(zhēng)。半導(dǎo)體設(shè)備細(xì)分行業(yè)發(fā)展情況和趨勢(shì)（一）半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備行業(yè)發(fā)展情況及競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備的運(yùn)用貫穿整個(gè)半導(dǎo)體制造過程，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中起著成本控制和保證品質(zhì)的關(guān)鍵作用。芯片會(huì)經(jīng)歷晶圓、封測(cè)、PCB、電子系統(tǒng)、客戶端等階段，根據(jù)電子系統(tǒng)故障檢測(cè)中的十倍法則，若芯片廠商未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)芯片故障，則需在下一階段耗費(fèi)十倍的成本以排查和處理故障。此外，通過及時(shí)有效的檢測(cè)，芯片廠商還可以合理篩選出不同性能等級(jí)的芯片或器件。因此，隨著芯片生產(chǎn)成本日漸高漲，半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備的重要性也日漸凸顯。根據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)，2021年全球半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)為78億美元。隨著半導(dǎo)體行業(yè)整體進(jìn)入上升周期，半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備在可預(yù)見的未來將持續(xù)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。全球半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)集中度高，各細(xì)分市場(chǎng)均被境外龍頭企業(yè)所壟斷，愛德萬、科休、泰瑞達(dá)、東京電子、東京精密等境外企業(yè)占據(jù)了半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)的主要份額，境內(nèi)企業(yè)與以上企業(yè)在整體規(guī)模、產(chǎn)品豐富度等方面存在一定差距。根據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)，2020年，全球半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)中泰瑞達(dá)、科休、愛德萬共占據(jù)了97%的市場(chǎng)份額；而在中國(guó)大陸，這一數(shù)值則達(dá)到了92%。（二）探針臺(tái)設(shè)備行業(yè)發(fā)展情況及競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)，2020年全球半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)中探針臺(tái)占據(jù)了15．2%的市場(chǎng)份額。半導(dǎo)體探針臺(tái)設(shè)備行業(yè)集中度較高，目前主要由國(guó)外廠商主導(dǎo)，行業(yè)呈現(xiàn)高度壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局。從全球市場(chǎng)上看，東京精密、東京電子兩家企業(yè)占據(jù)全球約七成的市場(chǎng)份額；從中國(guó)大陸市場(chǎng)上看，2019年東京電子、東京精密、惠特科技、旺矽科技占據(jù)了74%的市場(chǎng)份額，中國(guó)大陸市場(chǎng)進(jìn)口替代空間巨大。（三）探針測(cè)試行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)1、探針測(cè)試設(shè)備將向高精度化方向發(fā)展現(xiàn)階段半導(dǎo)體器件主要通過提高集成度的方式實(shí)現(xiàn)更多功能或更快響應(yīng)。為此，半導(dǎo)體制造過程一般會(huì)縮小器件特征尺寸，如高端邏輯芯片的電路制程線寬已由微米級(jí)別縮小至納米級(jí)別，最小已達(dá)3納米；在LED芯片中，最小的MicroLED尺寸也已經(jīng)縮小至50μm以下。此外，為避免器件集成度提高后單位制造成本過度上漲，業(yè)界一般使用更大尺寸的晶圓，通過在單片晶圓片上制造更多的芯片并提高邊緣區(qū)域使用率的方法降低單位制造成本，目前主流晶圓尺寸已從4英寸、6英寸，逐步發(fā)展到8英寸和12英寸。對(duì)于探針臺(tái)，晶圓尺寸增加導(dǎo)致探針的移動(dòng)行程更大，而器件集成度提升的同時(shí)縮小了PAD尺寸，這又要求探針具備更高的操作精度（例如：目前晶粒的尺寸PAD約40μm，考慮到探針具有一定尺寸，實(shí)際允許的探針操作誤差僅為約5μm）。因此，隨著半導(dǎo)體工藝進(jìn)步，探針臺(tái)也在向高精度方向發(fā)展以適應(yīng)生產(chǎn)要求，高效、高精度定位已日漸成為探針測(cè)試設(shè)備的一項(xiàng)重要性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。2、探針測(cè)試設(shè)備更新迭代速度較快根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)一代設(shè)備，一代工藝，一代產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)特征，下游半導(dǎo)體廠商新工藝迭代會(huì)帶動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備的同步更新，探針臺(tái)設(shè)備也遵循該行業(yè)規(guī)律，例如，針對(duì)傳統(tǒng)功率半導(dǎo)體器件的探針臺(tái)即無法滿足第三代化合物半導(dǎo)體器件測(cè)試需求。目前，半導(dǎo)體行業(yè)整體處于上行周期，行業(yè)景氣度推動(dòng)新材料、新工藝、新制程頻繁迭代，因此探針臺(tái)設(shè)備也必須保持快速更新?lián)Q代以適應(yīng)下游新需求。3、探針測(cè)試各類技術(shù)等級(jí)設(shè)備并存發(fā)展伴隨半導(dǎo)體技術(shù)持續(xù)迅猛發(fā)展和半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，半導(dǎo)體器件種類日趨豐富。由于不同運(yùn)用場(chǎng)景對(duì)半導(dǎo)體器件的功能、響應(yīng)速度需求存在差異，因此各類性能、用途的器件或芯片大量并存，各器件的技術(shù)參數(shù)、制造工藝水平也不盡相同。以上現(xiàn)象決定了不同的產(chǎn)線需配置技術(shù)等級(jí)及性價(jià)比相當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體設(shè)備；即使在同一產(chǎn)線上，復(fù)雜程度不同的工藝環(huán)節(jié)也是根據(jù)其實(shí)際需要搭配使用各類技術(shù)等級(jí)的設(shè)備，因此產(chǎn)業(yè)內(nèi)高、中、低各類技術(shù)等級(jí)生產(chǎn)設(shè)備并存發(fā)展且均有其對(duì)應(yīng)的市場(chǎng)空間。中國(guó)大陸連續(xù)多年成為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)，消費(fèi)重心一定程度上牽引產(chǎn)能重心，全球半導(dǎo)體產(chǎn)能正不斷向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移。伴隨國(guó)家對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大戰(zhàn)略部署，我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，整體實(shí)力顯著提升，設(shè)計(jì)、制造能力與國(guó)際先進(jìn)水平不斷縮小，封裝測(cè)試技術(shù)逐步接近國(guó)際先進(jìn)水平，核心技術(shù)水平不斷取得突破，同時(shí)涌現(xiàn)出了一大