2019年我國半導體檢測設備市場規模約為147億元,2020年我國半導體檢測設備市場規模已經達到了176億元,隨著我國半導體產業的不斷發展,我國半導體檢測設備市場規模有望接近400億元。
量/檢測設備是半導體制造重要的質量檢查工藝設備,價值量占比較高,2019年銷售額在半導體設備中占比達到11%,僅次于薄膜沉積、光刻和刻蝕設備,遠高于清洗、涂膠顯影、CMP等環節。預計2023年中國大陸量/檢測設備市場規模將達到326億元,市場需求較為廣闊。
全球范圍內來看,KLA在半導體量/檢測設備領域一家獨大,2020年在全球市場份額高達51%,尤其是在晶圓形貌檢測、無圖形晶圓檢測、有圖形晶圓檢測領域,KLA全球市場份額更是分別高達85%、78%、72%。中科飛測、上海精測、睿勵科學、東方晶源等本土廠商雖已經實現一定突破,但量/檢測設備仍是前道國產化率最低的環節之一。若以批量公開招標的華虹無錫和積塔半導體為統計標本,2022年1-10月份2家晶圓廠量/檢測設備國產化率僅為8%,遠低于去膠機、刻蝕設備、薄膜沉積設備等環節。展望未來,在美國制裁升級背景下,KLA在中國大陸市場的業務開展受阻,本土晶圓廠加速國產設備導入,量/檢測設備有望迎來國產替代最佳窗口期。
美國對中國半導體產業制裁升級,引發市場恐慌,核心體現在:1)對128層及以上3DNAND芯片、18nm半間距及以下DRAM內存芯片、14nm以下邏輯芯片相關設備進一步管控。考慮到本土28nm以下邏輯芯片擴產需求較少,市場擔憂主要聚焦在2024年后存儲擴產預期。2)在沒有獲得美國政府許可情況下,美國國籍公民禁止在中國從事芯片開發或制造工作,包括美國設備的售后服務人員,引發市場對于本土半導體設備企業美籍高管&技術人員擔憂。
高度壟斷的市場
檢測設備貫穿每一步驟的過程工藝控制,全球市場空間超百億美元。如果量檢測設備不取得突破,我國半導體設備仍有被卡脖子之虞。美國KLA(科磊)在量檢測領域市占率高達 52%,是國產替代道路上的最大阻力之一。
全球半導體量測設備KLA一家獨大,市場份額50.8%。KLA在全球5大半導體設備企業(AMAT、LAM、ASML、TEL)中,表現出了相對更穩定的成長性和更高的盈利能力。它的核心競爭力是值得國內廠商借鑒的。科磊產品線貫穿前道工藝過程控制全流程。從產品線來看,公司下游應用于晶圓、光罩制造、半導體、封裝、PCB 和 LED 等工業技術領域,產品貫穿前道工藝過程控制全流程,包括Surfscan 無圖案晶圓缺陷檢測系統、eDR7xxx 電子束晶圓缺陷檢測系統、eSL10 圖案晶圓檢測、39xx 系列超分辨率寬光譜等離子圖案晶圓缺陷檢測系統、29xx 寬光譜等離子圖案晶圓缺陷檢測系統、Puma 激光掃描圖案晶圓缺陷檢測系統、Teron 光罩缺陷檢測系統、Archer套刻量測系統等,并在缺陷檢測領域市占率較高。
首先KLA的技術創新,50年來公司持續領跑各種復雜尖端的量測技術,研發投入占比高達15%,21年達到9億美元。其次是全面的產品組合,滿足客戶對精確度和吞吐量的雙重要求;另外還有強大的服務體系和供應鏈管理:KLA全球裝機量近6萬臺,平均使用壽命12年,服務收入占比1/4左右。深厚的供應商關系確保了供應的連續性和高質量,與KLA設計和制造業務密切協調,確保無縫的客戶體驗。KLA基于強大的持續改進文化的指標管理,用嚴格的組織和獨特的系統來管理復雜的全球供應鏈。