2023半導體工藝控制設備市場空間、全球格局及國產替代空間分析報告.pdf

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1、2023 年深度行業分析研究報告 3 內容目錄內容目錄 1.半導體工藝控制設備：芯片良率的關鍵，千種零部件技術壁壘高.6 1.1.技術壁壘：75%基于光學檢測技術，19%應用電子束技術.6 1.2.發展趨勢：軟硬件結合，向高速/高精度/高吞吐量方向發展.8 1.2.1.硬件：千種零部件，運動控制/光學系統是關鍵.8 1.2.2.軟件：大數據檢測算法和軟件重要性凸顯.9 2.細分賽道：缺陷檢測占比 62.6%，量測占比 33.5%.10 2.1.缺陷檢測：明場光學檢測高壁壘，主要用于圖形晶圓檢測.11 2.2.量測：關鍵尺寸/套刻誤差為主要應用場景.15 3.市場空間：光刻/刻蝕/沉積外第四大賽

2、道，2022 年全球需求 135 億美元.18 3.1.全球市場：2024 年設備支出重回高位，量檢測設備需求再超 100 億美元.18 3.2.中國大陸：內資線持續擴產，在建產線合計量檢測設備需求達 90 億美元.19 4.全球格局：KLA 一家獨大，二線廠商各有特色.22 4.1.KLA：兼收并購布局全面，2015 年迎來高速成長期，市占超 50%.23 4.2.AMAT：布局明場/掩模版/電子束，電子束應用領域全球市占近 50%.25 4.3.ASML：圍繞光刻布局套刻誤差/電子束量檢測，2022 全球市占 5%.26 4.4.Onto Innovation：布局相對全面，2022 全球

3、市占 6.2%.27 4.5.Lasertec：EUV 掩膜板缺陷檢測龍頭，2022 年全球市占 6.4%.29 4.6.Nova：專注量測板塊，2022 年全球市占 3.4%.30 4.7.Camtek：發力先進封裝量檢測，2022 年全球市占 2.4%.31 5.國產進展：各自突破，國產化率不到 5%.32 5.1.中科飛測：布局無圖形/圖形缺陷檢測/膜厚/三維形貌測量，SAM 比例 27.2%.33 5.2.上海精測：布局明場檢測/Review-SEM/CD-SEM/OCD/膜厚，SAM 比例 51.5%.35 5.3.睿勵儀器：布局膜厚/OCD/圖形缺陷檢測，SAM 比例 20%.36

4、 5.4.東方晶源：布局電子束量檢測設備，SAM 比例 13.9%.37 圖表目錄圖表目錄 圖 1.半導體量檢測設備分類及應用.6 圖 2.深 3D 結構檢測：電子束高聚焦性可減少檢測噪音.7 圖 3.半導體檢測與量測技術.10 圖 4.2020 年全球半導體工藝控制設備市場結構.10 圖 5.KLA 公司 Surfscan SP1 缺陷檢測系統原理圖.11 圖 6.明場光學檢測裝備光路原理和靈敏度仿真方法.13 圖 7.eDBO 技術中的典型套刻標記.16 圖 8.2016-2024E 全球半導體設備及晶圓廠設備支出情況（億美元）.18 圖 9.2020 年前道半導體設備（晶圓廠設備）市場結

5、構.19 圖 10.2016-2024E 全球半導體工藝控制設備市場規模及增速（億美元，%）.19 圖 11.2016-2024E 中國大陸半導體設備市場及增速（億美元，%）.20 圖 12.2021-2022 年全球半導體設備支出地區結構.20 圖 13.2016-2024E 中國大陸半導體工藝控制設備市場規模及增速（億美元，%）.20 圖 14.2020 年全球半導體檢測和量測設備市場競爭格局.22 圖 15.CY2022 年半導體量檢測設備企業營收規模（億美元）.23 4 圖 16.FY2022 年半導體量檢測設備企業毛利率/凈利率對比.23 圖 17.2021 年全球電子束量檢測設備市

6、場結構.25 圖 18.2021 年全球電子束量檢測設備市場競爭格局.25 圖 19.ASML 套刻誤差測量系統 YieldStar 和電子束測量系統 HMI eP5 聯合應用示例.26 圖 20.ASML FY2022 年設備系統營收結構.27 圖 21.ASMLFY2017-2022 年營收及增速（億美元，%）.27 圖 22.創新科技產品矩陣.27 圖 23.創新科技 FY2011-2022 年總營收及增速（億美元，%）.28 圖 24.創新科技 FY2022 年營收產品結構.28 圖 25.創新科技 FY2022 年營收地區結構.28 圖 26.Lasertec 半導體量檢測設備產品矩

7、陣.29 圖 27.Lasertec FY2011-2022 年總營收及增速（億美元，%）.29 圖 28.新星測量 FY2011-2022 年總營收及增速（億美元，%）.30 圖 29.新星測量 FY2022 年營收產品結構.30 圖 30.新星測量 FY2022 年營收地區結構.30 圖 31.康特科技 FY2011-2022 年總營收及增速（億美元，%）.31 圖 32.康特科技先進封裝中微凸點量檢測技術布局路徑.31 圖 33.康特科技 FY2022 年營收地區結構.31 圖 34.2020 年中國半導體檢測和量測設備市場競爭格局.32 圖 35.中科飛測 FY2018-2022 年營

8、收及增速.34 圖 36.中科飛測 FY2018-2022 年利潤情況.34 圖 37.中科飛測 FY2022 年營收產品結構.34 圖 38.中科飛測 FY2018-2022 年研發投入情況.34 圖 39.上海精測 FY2019-2022 年營收規模（億元）.36 表 1：技術路線對比：光學檢測技術，電子束檢測技術，X 光量測技術.7 表 2：半導體量檢測設備主要零部件和供應商.8 表 3：半導體量檢測設備主要零部件和供應商.9 表 4：半導體缺陷檢測設備：無圖形+有圖形+掩模板.11 表 5：無圖形缺陷檢測設備：產品對比.12 表 6：有圖形暗場/明場缺陷檢測設備對比：KLA/AMAT/

9、日立高新/上海精測.13 表 7：電子束缺陷檢測/復檢設備對比：KLA/AMAT/ASML/上海精測/東方晶源.14 表 8：掩模板缺陷檢測設備對比：KLA/AMAT/Lasertec.14 表 9：半導體量測設備：三維形貌+薄膜膜厚+套刻精度+關鍵尺寸.15 表 10：關鍵尺寸測量設備：KLA/AMAT/日立高新/Onto Innovation/上海精測/東方晶源 16 表 11：套刻誤差設備對比：KLA/ASML.17 表 12：膜厚測量設備：KLA/Onto Innovation/上海精測/上海睿勵/中科飛測.17 表 13：2022-2024E 全球及中國大陸各細分半導體量檢測設備市場

10、規模（億美元）.21 表 14：內資 12 吋晶圓廠在建產線匯總（不完全統計）.21 表 15：半導體量檢測設備國際廠商產品布局矩陣.22 表 16：KLA 主要布局產品及系列.23 表 17：KLA 發展歷程與收購史.24 表 18：FY2005-2022 年 KLA 總營業收入及增速（億美元，%）.24 表 19：CY2022Q1-2023Q1 單季度按產品/應用/地區分營收結構.25 5 表 20：AMAT 電子束量檢測設備矩陣.26 表 21：半導體量檢測設備國產廠商產品布局矩陣.32 表 22：中科飛測產品矩陣：無圖形/有圖形缺陷檢測+三維形貌/膜厚量測+3D 曲面玻璃量測.33 表

11、 23：中科飛測 2020-2022 年前五大客戶情況.34 表 24：上海精測產品矩陣：明場檢測+OCD/CD-SEM/Review-SEM/膜厚/晶圓形貌測量.35 表 25：睿勵儀器產品矩陣：膜厚/OCD 量測+光學缺陷檢測.36 表 26：東方晶源產品矩陣：電子束缺陷檢測+CD-SEM.37 表 27：半導體工藝控制設備重點公司盈利預測.38 6 1.1.半導體半導體工藝控制工藝控制設備：芯片良率的關鍵，設備：芯片良率的關鍵，千種零部件技術千種零部件技術壁壘壁壘高高 半導體半導體工藝控制工藝控制設備設備對芯片良率至關重要對芯片良率至關重要，隨著制程微縮需求倍增。，隨著制程微縮需求倍增。

12、主流半導體制程正從28/14nm 向 10/7/5/3nm 發展，三維 FinFET 晶體管、3D NAND 等新技術亦逐漸成為目前行業內主流技術。隨著技術的進步發展，集成電路前道制程的步驟越來越多，工藝也更加復雜。28nm 工藝節點的工藝步驟有數百道工序，由于采用多層套刻技術，14nm 及以下節點工藝步驟增加至近千道工序。根據 Yole 的統計，工藝節點每縮減一代，工藝中產生的致命缺陷數工藝節點每縮減一代，工藝中產生的致命缺陷數量會增加量會增加 50%50%，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良品率。，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良品率。

13、當工序超過 500 道時，只有保證每一道工序的良品率都超過 99.99%，最終的良品率方可超過 95%；當單道工序的良品率下降至 99.98%時，最終的總良品率會下降至約 90%，因此，制造過程中對工藝窗口的挑戰要求幾乎“零缺陷”。檢測和量測環節貫穿制造全過程，是保證芯片生產良品率非常關鍵的環節。隨著制程越來越先進、工藝環節不斷增加，行業發展對工藝控制水平提出了更高的要求，制造過程中檢測設備與量測設備的需求量將倍增。圖圖1.1.半導體量檢測設備分類及應用半導體量檢測設備分類及應用 資料來源：安信證券研究中心 半導體半導體工藝工藝控制設備主要包括“控制設備主要包括“面向晶圓制造的前道檢測面向晶圓

14、制造的前道檢測”和“”和“面向先進封裝的中道檢測面向先進封裝的中道檢測”。傳統的集成電路工藝主要分為前道和后道，隨著集成電路行業的不斷發展進步，后道封裝技術向晶圓級封裝發展，從而衍生出先進封裝工藝。先進封裝工藝指在未切割的晶圓表面通過制程工藝以實現高密度的引腳接觸，實現系統級封裝以及 2.5/3D 等集成度更高、尺度更小的器件的生產制造。因此，集成電路工藝進一步細分為前道制程、中道先進封裝和后道封裝測試；貫穿于集成電路領域生產過程的質量控制環節進一步可分為前道檢測、中道檢測和后道測試。前道檢測主要是針對光刻、刻蝕、薄膜沉積、清洗、前道檢測主要是針對光刻、刻蝕、薄膜沉積、清洗、CMP CMP 等

15、每個工藝等每個工藝環節的質量控制的檢測；中道檢測面向先進封裝環節，主要為針對重布線結構、凸點與硅環節的質量控制的檢測；中道檢測面向先進封裝環節，主要為針對重布線結構、凸點與硅通孔等環節的質量控制；通孔等環節的質量控制；后道測試主要是利用電學對芯片進行功能和電參數測試，主要包括晶圓測試和成品測試兩個環節。我們本文所談論我們本文所談論的半導體檢測和量測設備主要包括面向的半導體檢測和量測設備主要包括面向晶圓制造環節的前道檢測和面向先進封裝環節的中道檢測兩大部分。晶圓制造環節的前道檢測和面向先進封裝環節的中道檢測兩大部分。1.1.1.1.技術壁壘技術壁壘：7 75%5%基于光學檢測技術，基于光學檢測技

16、術，1 19%9%應用電子束技術應用電子束技術 從技術原理上看，檢測和量測包括光學檢測技術、電子束檢測技術和 X 光量測技術等。目前，在所有半導體檢測和量測設備中，應用光學檢測技術的設備占多數。光學檢測技術、電子束檢測技術和 X 光量測技術的差異主要體現在檢測精度、檢測速度及應用場景上。根據 VLSI Research 和 QY Research 的報告，2020 年全球半導體檢測和量測設備市場中，應用光學檢測技術、電子束檢測技術及 X 光量測技術的設備市場份額占比分別為 75.2%、7 18.7%及 2.2%，應用光學檢測技術的設備占比具有領先優勢，電子束檢測技術亦具有一定的市場份額。光學檢

17、測：光學檢測：檢測速度快，比電子束快檢測速度快，比電子束快 1 1000000 倍以上倍以上。光學檢測技術基于光學原理，通過對光信號進行計算分析以獲得檢測結果，光學檢測技術對晶圓的非接觸檢測模式使其具有對晶圓本身的破壞性極小的優勢；通過對晶圓進行批量、快速的檢測，能夠滿足晶圓制造商對吞吐能力的要求。在生產過程中，晶圓表面雜質顆粒、圖案缺陷等問題的檢測和晶圓薄膜厚度、關鍵尺寸、套刻精度、表面形貌的測量均需用到光學檢測技術。電子束檢測：電子束檢測：電子束波長比光波短，因而檢測電子束波長比光波短，因而檢測精度高精度高，目前主要用于電子束缺陷檢測和電，目前主要用于電子束缺陷檢測和電子束缺陷復查子束缺陷

18、復查。電子束檢測技術是指通過聚焦電子束至某一探測點，逐點掃描晶圓表面產生圖像以獲得檢測結果。電子束的波長遠短于光的波長，而波長越短，精度越高。因此，電子束檢測技術的相對低速度導致其應用場景主要在對吞吐量要求較低的環節，如納米量級尺度缺陷的復查，部分關鍵區域的表面尺度量測以及部分關鍵區域的抽檢等。表表1 1：技術路線對比：光學檢測技術，電子束檢測技術，技術路線對比：光學檢測技術，電子束檢測技術，X X 光量測技術光量測技術 資料來源：中科飛測招股書，安信證券研究中心 圖圖2.2.深深 3D 結構檢測：電子束高聚焦性可減少檢測噪音結構檢測：電子束高聚焦性可減少檢測噪音 資料來源：AMAT，安信證券

19、研究中心 X X 光量測技術：光量測技術：用于特定金屬成分測量和超薄膜測量等領域，應用場景相對較窄。光學檢測技術光學檢測技術電子束檢測技術電子束檢測技術X光量測技術X光量測技術主要內容主要內容基于光學原理光學原理，通過對光信號進行計算分析以獲得檢測結果，具有速度快、精度高、具有速度快、精度高、無損傷的特點無損傷的特點通過聚焦電子束電子束掃描樣片表面產生樣品圖像以獲得檢測結果，具有精度高、速具有精度高、速度較慢的特點度較慢的特點，通常用于部分線下抽樣測量部分關鍵區域基于X光X光的穿透力強及無穿透力強及無損傷特性損傷特性進行特定場景的測量先進制程工藝先進制程工藝應用情況應用情況應用于28nm及以下

20、的全部先進制程。光學檢測技術因其特點，目前廣泛應用于晶圓制造環節應用于28nm及以下的全部先進制程。電子束檢測技術因其具有精度高但速度慢特點，所以基于電子束檢測技術的設備一部分應用于研發環節，一部分應用一部分應用于研發環節，一部分應用在部分關鍵區域抽檢或尺寸測量等生在部分關鍵區域抽檢或尺寸測量等生產環節產環節，例如納米量級尺寸缺陷的復查、部分關鍵區域的表面尺度量測以及部分關鍵區域的抽檢等應用于28nm及以下的全部先進制程，但鑒于X光具有穿透性強、無損傷特性，所以主要應用于特定主要應用于特定的場景，如檢測特定金的場景，如檢測特定金屬成分屬成分未來發展方向未來發展方向通過提高光學分辨率光學分辨率，

21、并結合圖像信號處理算法，進一步提高檢測精度檢測精度提升檢測速度檢測速度，提高吞吐量，由單一電單一電子束向多通道電子束子束向多通道電子束技術發展基于X光的穿透性特性，擴大應用的場景范圍 8 在實際應用中，光學與電子束技術經?；パa配合使用光學與電子束技術經?；パa配合使用，即當光學技術檢測到缺陷后，用電子束重訪已檢測到的缺陷，對部分關鍵區域表面尺度量測的抽檢和復查，確保設備檢測的精度和速度。兩種技術之間存在優勢互補的情況。1.2.1.2.發展趨勢：發展趨勢：軟硬件結合，向軟硬件結合，向高高速速/高精度高精度/高吞吐量高吞吐量方向發展方向發展 半導體質量控制設備是晶圓廠的主要投資支出之一，設備的性價比

22、是其選購時的重要考慮因素。質量控制設備檢測速度和吞吐量的提升將有效降低集成電路制造廠商的平均晶圓檢測成本，從而實現降本增效。因此，檢測速度和吞吐量更高的檢測和量測設備可幫助下游檢測速度和吞吐量更高的檢測和量測設備可幫助下游客戶更好地控制企業成本，提高良品率?？蛻舾玫乜刂破髽I成本，提高良品率?？傮w上，集成電路檢測和量測技術的發展呈現出以下趨勢：隨著集成電路器件物理尺度的縮小，需要檢測的缺陷尺度和測量的物理尺度也在不斷縮??；隨著集成電路器件逐漸向三維結構發展，對于缺陷檢測和尺度測量的要求也從二維平面中的檢測逐漸拓展到三維空間的檢測。為滿足檢測和量測技術向高速度、高靈敏度、高準確度、高重復性、高性

23、價比的發展趨勢和要求，行業內進行了許多技術改進，例如增強照明的光強、光譜范圍延展至 DUV 波段、提高光學系統的數值孔徑、增加照明和采集的光學模式、擴大光學算法和光學仿真在檢測和量測領域的應用等，未來隨著集成電路制造技術的不斷提升，相應的檢測和量測技術水平也將持續提高。1.2.1.1.2.1.硬件：千種零部件，硬件：千種零部件，運動控制運動控制/光學光學系統系統是關鍵是關鍵 半導體工藝控制設備作為貫穿晶圓制造全過程、不可或缺的質量控制設備，涉及光學、物理學、機械學、算法等多領域學科，對設備供應商的技術實力和跨學科技術資源的整合能力有較高要求。硬件層面，設備涉及的零部件種類和型號繁多，不同型號和

24、規格的零部件數量高達上千種。按大類來看，主要可分為六大類：運動與控制系統類、光學類、電氣類、機械加工件、機械標準件及其他部件；其中，運動與控制系統類和光學類零部件為半導體量檢測設備核心零部件。表表2 2：半導體量檢測設備主要零部件和供應商半導體量檢測設備主要零部件和供應商 資料來源：中科飛測招股書，安信證券研究中心 半導體量檢測設備廠商對于標準零部件通常采用向供應商直采的模式，而部分關鍵零部件則由公司設計并由供應商按照設計要求的規格制造。從中科飛測近年供應商來看，運動與控制類零部件主要供應商包括日本的 Rorze、韓國 Soonhan、華卓精科、美國 AEROTECH、美國 Brooks、北京

25、銳潔機器人等；光學類零部件供應商主要為美國相干公司、日本濱松光子學等。行業部分關鍵零部件仍主要依賴美日廠商，國產化程度仍相對偏低。原材料類型原材料類型主要零部件主要零部件主要供應商主要供應商運動與控制系統類運動與控制系統類EFEM、機械手、精密運動系統等Rorze，Soonhan，華卓精科，AEROTECH，Brooks，北京銳潔機器人光學類光學類光源、鏡頭、相機、探測器、光學傳感器、光學元件等志強視覺，相干公司，濱松光子學電氣類電氣類繼電器、接觸器、斷路器、電源類、工控機、顯示屏、圖像采集卡、工業傳感器、儀器儀表、操作指示類等-機械加工件機械加工件機加工件、鈑金及型材、裝調工裝、樣品臺等-機

26、械標準件機械標準件光機標準件、運動及結構類機械標準件、氣路控制元件、氣源處理元件、氣路執行元件、液體類控制元件、液體類處理元件、管接頭、風機過濾機組等-其他其他網線、電線電纜、端子/接插件、緊固件、工具類等-9 表表3 3：半導體量檢測設備主要零部件和供應商半導體量檢測設備主要零部件和供應商 資料來源：各公司官網，安信證券研究中心 采用更短波長光源、使用更大數值孔徑光學系統提高光學分辨率。采用更短波長光源、使用更大數值孔徑光學系統提高光學分辨率。隨著 DUV、EUV 光刻技術的不斷發展，集成電路工藝節點不斷升級，對檢測技術的空間分辨精度也提出了更高要求。目前最先進的檢測和量測設備所使用的光源波

27、長已包含 DUV 波段，能夠穩定地檢測到小于14nm 的晶圓缺陷，并且能夠實現 0.003nm 的膜厚測量重復性。檢測系統光源波長下限進一檢測系統光源波長下限進一步減小和波長范圍進一步拓寬是光學檢測技術發展的重要趨勢之一。步減小和波長范圍進一步拓寬是光學檢測技術發展的重要趨勢之一。此外，提高光學系統的數值孔徑也是提升光學分辨率的另一個突破方向，以圖形晶圓缺陷檢測設備為例，光學系統的最大數值孔徑已達到 0.95，探測器每個像元對應的晶圓表面的物方平面尺寸最小已小于 30nm。未來，為滿足更小關鍵尺寸的晶圓上的缺陷檢測，必須使用更短波長的光源，以及使用更大數值孔徑的光學系統，才能進一步提高光學分辨

28、率。1.2.2.1.2.2.軟件：軟件：大數據檢測算法和軟件重要性凸顯大數據檢測算法和軟件重要性凸顯 達到或接近光學系統極限分辨率的情況下，最新的光學檢測技術已不再簡單地依靠解析晶圓的圖像來捕捉其缺陷，而需結合深度的圖像信號處理軟件和算法，在有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性很強，檢測和量測設備對于檢測速度和精度要求非常高，且設備從研發到產業化的周期較長。因此，目前市場上沒有可以直接使用的軟件。業內企業均在自己的檢測和量測設備上自行研制開發算法和軟件，未來對檢測和量測設備相關算法軟件的要求會越來越高。公司公司國家國家介紹介紹產品產品Rorze日本1985年成立，半

29、導體和面板自動化系統供應商，產品包括機械手、EFEM、真空平臺、裝載臺等Soonhan韓國1993年成立，半導體和面板設備高精密控制系統制造商AEROTECH美國1970年成立，高性能運動控制系統定制商，產品包括載物臺、空氣軸承、執行器等Brooks美國成立于1978年，是全球領先的半導體真空機器人系統供應商華卓精科華卓精科中國成立于2012年，國內首家可自主研發并實現商業化生產的光刻機雙工件臺供應商，主營業務為光刻機雙工件臺、超精密測控裝備整機以及關鍵部件等衍生產品的研發、生產以及銷售和技術服務相干公司相干公司美國1966年成立，世界第一大激光器及相關光電子產品生產商濱松光子學濱松光子學日本

30、成立于1953年，主要從事光電倍增管，成像設備，光源，光半導體元件，圖像處理和測量設備的制造和銷售 10 2.2.細分賽道：缺陷檢測占比細分賽道：缺陷檢測占比 6 62.6%2.6%，量測占比，量測占比 3 33.5%3.5%工藝目的上看，工藝目的上看，半導體半導體工藝控制設備工藝控制設備設備設備=檢測檢測+量測量測。應用于前道制程和先進封裝的質量控制根據工藝可細分為檢測（Inspection）和量測（Metrology）兩大環節。檢測指在晶圓表面上或電路結構中，檢測其是否出現異質情況，如顆粒污染、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構缺陷；量測指對被觀測的晶圓電路上的結構尺

31、寸和材料特性做出的量化描述，如薄膜厚度、關鍵尺寸、刻蝕深度、表面形貌等物理性參數的量測。圖圖3.3.半導體檢測與量測技術半導體檢測與量測技術 資料來源：中科飛測招股書，安信證券研究中心 缺陷檢測設備市場占比缺陷檢測設備市場占比 6 62.62.6%，量測設備市場占比，量測設備市場占比 3 33.53.5%。根據中商產業研究院數據，2020 年半導體量檢測設備市場結構中，檢測設備占比為 62.6%，包括無圖形晶圓缺陷檢測設備、圖形晶圓缺陷檢測設備、納米圖形缺陷檢測設備、掩膜檢測設備等，其中納米圖形缺陷檢納米圖形缺陷檢測設備需求最大，整體占比測設備需求最大，整體占比 2 24.7%4.7%；量測設

32、備占比為 33.5%，包括三維形貌量測設備、薄膜膜厚量測設備（晶圓介質薄膜量測設備）、套刻精度量測設備、關鍵尺寸量測設備、掩膜量測設備等，其中關鍵尺寸測量應用占比關鍵尺寸測量應用占比 1 18.3%8.3%（包括電子束關鍵尺寸測量）（包括電子束關鍵尺寸測量）。圖圖4.4.2020 年全球半導體工藝控制設備市場結構年全球半導體工藝控制設備市場結構 資料來源：中商產業研究院，安信證券研究中心 11.2%9.7%24.7%6.3%5.75%4.97%10.2%8.1%1.3%7.3%3.0%0.5%2.2%0.9%3.8%掩模版缺陷檢測設備無圖形晶圓缺陷檢測設備納米圖形晶圓缺陷檢測設備圖形晶圓缺陷檢

33、測設備電子束缺陷檢測設備電子束缺陷復查設備關鍵尺寸量測設備電子束關鍵尺寸測量設備掩模版關鍵尺寸量測設備套刻精度量測設備晶圓介質薄膜量測設備晶圓金屬薄膜量測設備X光量測設備三維形貌量測設備其他 11 2.1.2.1.缺陷檢測：明場光學檢測高壁壘，主要用于圖形晶圓檢測缺陷檢測：明場光學檢測高壁壘，主要用于圖形晶圓檢測 缺陷檢測（缺陷檢測（6 62.6%2.6%）=光學檢測（光學檢測（5 51.9%1.9%）+電子束檢測（電子束檢測（1 10.0.7 7%）。）。在缺陷檢測環節，無圖形晶圓檢測、圖形晶圓檢測以及掩膜版缺陷檢測通常采用光學檢測技術，合計占比 51.9%，而電子束技術主要用于部分關鍵區域

34、的檢測以及缺陷復檢，合計占比 10.7%。表表4 4：半導體缺陷檢測設備：無圖形半導體缺陷檢測設備：無圖形+有圖形有圖形+掩模板掩模板 資料來源：中科飛測招股書，安信證券研究中心 無圖形晶圓缺陷檢測：無圖形晶圓缺陷檢測：無圖形晶圓一般指裸硅片或有一些空白薄膜的硅片，后者主要用作測試片，檢測的缺陷主要包括表面的顆粒、殘留物、刮傷、裂紋等，這些缺陷會影響后續工藝質量，最終影響產品良率。目前，國際主流無圖形缺陷檢測設備主要采用“暗場散射”原理，即用單波長光束照射晶圓表面，光束會被晶圓表面反射，但當光束遇到晶圓表面的缺陷時，缺陷會散射一部分激光，設備通過接收采集缺陷散射光信號接收采集缺陷散射光信號判斷

35、缺陷種類和位置。圖圖5.5.KLA公司公司 Surfscan SP1 缺陷檢測系統原理圖缺陷檢測系統原理圖 資料來源：集成電路制造在線光學測量檢測技術：現狀、挑戰與發展趨勢，安信證券研究中心 分類分類技術原理技術原理圖示圖示無圖形晶圓激光掃描檢無圖形晶圓激光掃描檢測技術測技術通過將單波長光束單波長光束照明到晶圓表面，利用大采集角度的光學系統，收集在高速移動中的晶圓表面上存在的缺陷散射光信號缺陷散射光信號。通過多維度的光學模式和多通道的信號采集，實時識別晶圓表面缺陷、判別缺陷的種類，并報告缺陷的位置圖形晶圓成像檢測技術圖形晶圓成像檢測技術通過從深紫外到可見光波段的寬光譜照明深紫外到可見光波段的寬

36、光譜照明或者深紫外單波長高功率的激光照明深紫外單波長高功率的激光照明，以高分辨率大成像視野的光學明場或暗場光學明場或暗場的成像方法，獲取晶圓表面電路的圖案圖像，實時地進行電路圖案的對準、降噪和分析，以及缺陷的識別和分類，實現晶圓表面圖形缺陷的捕捉光刻掩膜版成像檢測技光刻掩膜版成像檢測技術術針對光刻所用的掩膜板，通過寬光譜照明寬光譜照明或者深紫外激光照明深紫外激光照明，以高分辨率大成像口徑的光學成像方法，獲取光刻掩膜板上的圖案圖像，以很高的缺陷捕獲率實現缺陷的識別和判定 12 全球格局上，KLA 一直處于領先地位，其推出的 Surfscan SP 系列產品可實現晶圓表面納米級缺陷的檢測，最新推出

37、的 Surfscan SP7XP缺陷檢測系統可檢測 5nm 及以下的缺陷。國產角國產角度看，目前中科飛測已推出度看，目前中科飛測已推出 SPRUCESPRUCE-600600 和和 SPRUCESPRUCE-800800 兩大型號產品，分別應用于兩大型號產品，分別應用于 1 13030nmnm及以上節點和及以上節點和 2Xnm2Xnm 以上節點，部分實現國產替代以上節點，部分實現國產替代；最小靈敏度指標上來看，SPRUCE-800 最小靈敏度 23nm，與 KLA SP3 相當；吞吐量上看，KLA SP3 大于 100wph，中科飛測 SPRUCE-800 在 26nm 靈敏度時吞吐量為 25

38、wph，國產設備仍有提升空間。表表5 5：無圖形缺陷檢測設備：產品對比無圖形缺陷檢測設備：產品對比 資料來源：中科飛測招股書，KLA 官網，日立高新官網，安信證券研究中心 有圖形晶圓缺陷檢測有圖形晶圓缺陷檢測：有圖形缺陷檢測是指晶圓在光刻、刻蝕、沉積、離子注入、拋光等工藝過程中，對晶圓進行檢測，主要的缺陷不僅包括納米顆粒、凹陷、凸起、刮傷、斷線、橋接等表面缺陷，還包括空洞、材料成分不均勻等亞表面和內部缺陷。圖形化晶圓缺陷檢測系統將測試芯片的空間像與相鄰芯片的空間像進行比較，以獲得僅有非零隨機缺陷特征信號的空間差分圖像。目前，產業界主流的圖形結構檢測設備仍然是基于光學顯微鏡技術目前，產業界主流的

39、圖形結構檢測設備仍然是基于光學顯微鏡技術的明場或暗場成像原理的明場或暗場成像原理。明場照明是最常用的照明配置，通常包括與收集光路大致重合的定向照明光路，暗場照明是指與收集光路明顯分離的定向照明光路，暗場照明在對高反射表面成像或產生邊緣效應的情形中十分有效。此外，電子束也應用于部分缺陷檢測及復檢此外，電子束也應用于部分缺陷檢測及復檢場景。場景。在明場/暗場缺陷檢測領域，KLA 同樣處于領先地位，其明場缺陷檢測設備主要分為 29xx 和39xx 兩大系列，29xx 系列最新產品 2950/2955 和 39xx 系列 3920/3925 均可應用于 7nm 及以下節點；國產廠商中，上海精測明場光學

40、缺陷檢測設備已取得突破性訂單，且已完成首國產廠商中，上海精測明場光學缺陷檢測設備已取得突破性訂單，且已完成首臺套交付。臺套交付。KLA 暗場有圖形缺陷檢測設備主要為 PUMA 系列，最新 PUMA 9980 可應用于 1Xnm。公司公司產品系列產品系列產品型號產品型號應用節點/場景應用節點/場景吞吐量吞吐量靈敏度靈敏度Surfscan SP7XP5nmSP7的1.6倍12.5nmSurfscan SP77nm-Surfscan SP5XP1Xnm-Surfscan SP52Xnm-Surfscan SP33Xnm23nmSurfscan SP A26Xnm-0.5m（6吋+8吋）26nmSur

41、fscan SP A34Xnm-0.6m44nm日立高科日立高科LS Series-10nm-NovusEdge系統-邊緣、缺口、背面檢測AWX FSI 系統自動正面檢測SPRUCE-600130nm100wph（靈敏度102nm）60nmSPRUCE-8002Xnm25wph（靈敏度26nm）23nm缺陷類型缺陷類型中科飛測中科飛測SPRUCE100wphOnto InnovationKLASurfscanSurfscan SP Ax 13 圖圖6.6.明場光學檢測裝備光路原理和靈敏度仿真方法明場光學檢測裝備光路原理和靈敏度仿真方法 （a）明場缺陷檢測方法 （b）暗場缺陷檢測方法 （c）圖形

42、化晶圓缺陷在線檢測原理圖 資料來源：先進節點圖案化晶圓缺陷檢測技術，安信證券研究中心 表表6 6：有圖形暗場有圖形暗場/明場缺陷檢測設備對比：明場缺陷檢測設備對比：KLAKLA/AMATAMAT/日立高新日立高新/上海精測上海精測 資料來源：KLA 官網，日立高新官網，AMAT 官網，精測電子公告，安信證券研究中心 電子束缺陷檢測電子束缺陷檢測與復檢與復檢：通過聚焦電子束掃描樣片表面產生樣品圖像以獲得檢測結果，具有高精度、速度較慢的特點，通常用于納米級尺度缺陷的復查以及部分關鍵區域的抽檢等。目前，應用材料在電子束量檢測技術方面占據主導地位，應用材料在電子束量檢測技術方面占據主導地位，2 202

43、1021 年全球市占率年全球市占率 5 51%1%；其推出推出電子束缺陷復檢系列產品 SEMVision G10 和電子束缺陷檢測系列產品 PrimeVision 10公司公司產品系列產品系列產品型號產品型號應用節點應用節點/場景場景3920,39257nm3900,390510nm2950,29557nm2930,293510nm2920,292516nm2910,29152X/1Xnm2900,29052Xnm99801Xnm98502X/1Xnm965028nm950032nmUVision 81XnmUVision 7-Enlight（明場+暗場）-DI28004/6/8吋晶圓DI42

44、0012吋晶圓上海精測上海精測BFI 100系列（明場）-取得突破性訂單并實現首臺交付缺陷示例缺陷示例39xx（明場）29xx（明場）Puma（暗場）KLAIS Series（暗場）日立高科日立高科UVision（明場）AMAT 14 兩大系列產品。國際巨頭 KLA 在 1998 年收購 Amray Inc 公司后獲得電子束檢測技術，目前已推出電子束圖形晶圓檢測系統 eSL10 和電子束缺陷復檢系統 eDR7xxx 兩大系列。表表7 7：電子束缺陷檢測電子束缺陷檢測/復檢設備對比：復檢設備對比：KLAKLA/AMAT/AMAT/ASMLASML/上海精測上海精測/東方晶源東方晶源 資料來源：各

45、公司公告，各公司官網，集微網，安信證券研究中心 表表8 8：掩模板缺陷檢測設備對比：掩模板缺陷檢測設備對比：KLAKLA/AMAT/AMAT/Lasertec/Lasertec 資料來源：KLA 官網，AMAT 官網，Lasertec 官網，安信證券研究中心 公司公司產品系列產品系列產品型號產品型號應用節點應用節點/場景場景eDR7380-eDR728016nmeSL10（電子束圖形晶圓檢測系統）-SEMVision G10（電子束缺陷復檢）-GAA殘渣，光阻復檢（埋橋）等PrimeVision 10（電子束缺陷檢測）-GAA SiGe殘渣，DRAM 位線檢測等HMI eScan 11007n

46、mHMI eScan 100010nmHMI eScan 600HMI eP55nm日立高科日立高科CR7300系列-上海精測上海精測電子束缺陷復檢eViewTMAeroScanTM取得多家客戶批量訂單i515應用于12吋硅片工藝制程，已量產i505已量產i605-AMAT東方晶源東方晶源eDR7xxx（電子束缺陷復檢）KLAHMI系列ASMLSEpA（電子束缺陷檢測）公司公司產品系列產品系列產品型號產品型號應用節點應用節點/場景場景Teron 640e7nm/5nm,EUVTeron 64010nm，EUVTeron 6301Xnm/2XHPTeron 6102Xnm/3XHPTeraSca

47、n 500XR3Xnm/4XHPTeron SL670e XP5nm/3nmTeron SL670e7nm/5nmTeron SL65510nmTeron SL65020nmX5.320nmRA(Reticle Analyzer)數據分析系統FlashScan（空白掩模版缺陷檢測）-AMATAeraAera 41Xnm-ACTIS 150全球首款EUV圖案掩膜檢測系統空白掩膜板檢測和復檢ABICS E120EUV X9ULTRA Series3nm（EUV）X8ULTRA Series7/5/3nm（EUV）X810EX系列7nm-20nm（DUV）X800LITE系列28nm（DUV）M96

48、50/M96515nm（EUV）M8650/M86517nm（DUV）M8350/M835110nm（DUV）M6750/M6751高靈敏度M6640S/M6641S高靈敏度+高吞吐量掩膜版背面檢測和清洗BASIC SeriesEUV掩膜板邊緣檢測MZ100DUV/EUVTeron 6xx（掩模板廠用）MATRICS系列（掩膜版缺陷檢測）MAGICS系列（空白掩膜板缺陷檢測）LasertecTeron SL6xx（晶圓廠用）KLA 15 掩模板缺陷檢測：掩模板缺陷檢測：光刻光源從光刻光源從 DUV 到到 EUV 時代，對掩模版缺陷檢測提出了更高的要求。時代，對掩模版缺陷檢測提出了更高的要求。在

49、光刻工藝中，必須事先設計并制備一組具有特定幾何圖形的光刻掩模（mask），作為復制批量生產用版，供光刻工藝曝光之用。在實際的光刻掩模生產制造過程中，也不可避免地會存在各種缺陷，而且這些缺陷會經由光刻工藝批量復制到所有硅片中。隨著光刻工藝進入 KrF 及 ArF 光源主導的深紫外（DUV）光刻時代，掩模誤差增強因子也將在曝光過程中顯著地增加，掩模關鍵尺寸均勻性與掩模缺陷越來越難以控制，同時掩模上的缺陷尺寸逐漸從百納米量級縮減至數十納米量級，這對掩模缺陷檢測波長與光刻波長的波長一致性、缺陷檢測靈敏度、缺陷檢測效率提出了更高的要求。日本日本 Lasertec 公司在公司在 EUV 掩模缺陷檢測領域占

50、據壟斷地位，其研制出了首臺掩模缺陷檢測領域占據壟斷地位，其研制出了首臺 EUV掩模缺掩模缺陷檢測系統陷檢測系統 ACTIS A150。ACTIS A150 使用了 13.5 nm波長的 EUV光源，可分辨半周期為 35 nm的光柵掩模，實現了 20 nm以下尺度的掩模結構缺陷的檢測。2.2.2.2.量測：關鍵尺寸量測：關鍵尺寸/套刻誤差為主要應用場景套刻誤差為主要應用場景 2020 年市場結構上看，集成電路制造和先進封裝環節中的量測設備中，OCD（光學關鍵尺寸量測）/CD-SEM（電子束關鍵尺寸量測）/掩模板關鍵尺寸量測/套刻精度量測/晶圓膜厚量測/X 光量測/三維形貌量測設備分別占比 10.

51、2%/8.1%/1.3%/7.3%/3.5%/2.2%/0.9%。其中OCDOCD、CDCD-SEMSEM、套刻誤差量測、膜厚量測占據主要、套刻誤差量測、膜厚量測占據主要份額份額。表表9 9：半導體量測設備：三維形貌半導體量測設備：三維形貌+薄膜膜厚薄膜膜厚+套刻精度套刻精度+關鍵尺寸關鍵尺寸 資料來源：中科飛測招股書，安信證券研究中心 關鍵尺寸測量：關鍵尺寸測量：CDCD-SEMSEM 測量測量+OCDOCD 測量。測量。當前行業關鍵尺寸測量主要采用掃描電子顯微鏡測量（CD-SEM）和光學線寬測量（OCD）兩種方式。掃描電子顯微鏡測量（CD-SEM）作為傳統的測量技術，可實現納米級尺度的尺寸

52、測量，但也存在測量速度慢、成本高、設備操作復雜的缺點。與之對比，光學測量技術具有速度快、成本低、無接觸對樣本無損的優點。在IC 制造中，應用光學原理對納米結構 CD（關鍵尺寸）、高度、側壁角等形貌參數的測量主要采用“非成像式光學技術光學散射儀”，也稱為 OCD 測量儀。CDCD-SEMSEM（電子束電子束關鍵尺寸關鍵尺寸測量測量）：）：當前市場主流產品型號包括 AMAT 的 VeritySEM 系列和PROVision 系列，以及日立高科的 SEM 系列；國產突破上看，東方晶源面向東方晶源面向 8 8 吋產線的首臺吋產線的首臺CDCD-SEMSEM 設備設備 SEpSEpA A-C300C30

53、0 系列已于系列已于 2 2022022 年年 4 4 月出貨給燕東微，面向月出貨給燕東微，面向 1 12 2 吋產線的首臺設備吋產線的首臺設備已于已于 2 2021021 年年 7 7 月出機中芯國際。月出機中芯國際。分類分類應用簡介應用簡介三維形貌量測三維形貌量測通過寬光譜大視野的相干性測量技術，得到晶圓級別、芯片級別和關鍵區域電路圖像的高精度三維形貌，從而測量晶圓表面的粗糙度、電路特征圖案的高度均勻性等參數，從而對晶圓的良品率進行保證薄膜膜厚量測在前道制程中，需在晶圓表面覆蓋包括金屬、絕緣體、多晶硅、氮化硅等多種材質的多層薄膜，膜厚測量環節通過精準測量每一層薄膜的厚度、折射率和反射率，并

54、進一步分析晶圓表面薄膜膜厚的均勻性分布，從而保證晶圓的高良品率套刻精度量測套刻精度測量通過對晶圓表面特征圖案的高分辨率成像和細微差別的分析，用于電路制作中不同層之間圖案對圖案對齊的誤差測量，并將數據反饋給光刻機，幫助光刻機優化不同層之間的光刻圖案對齊誤差，從而避免工藝中可能出現的問題關鍵尺寸量測關鍵尺寸測量技術通過測量從晶圓表面反射的寬光譜光束的光強、偏振等參數，來測量光刻膠曝光顯影、刻蝕和 CMP 等工藝后的晶圓電路圖形的線寬、高度和側壁角度，從而提高工藝的穩定性 16 OCDOCD（光學關鍵尺寸量測）：（光學關鍵尺寸量測）：光學散射測量本質上是通過測量周期性納米結構的散射信息，求解逆散射問

55、題來重構納米結構的三維形貌。因此，其基本流程主要包括兩個問題，即正問題和反問題。正問題是通過合適的散射測量裝置獲取待測納米結構的散射信息，主要涉及儀器測量問題；反問題是從測量得到的散射數據中提取待測納米結構的三維形貌參數。目前，市場主流型號主要包括 KLA 的 SpectraShape 系列以及 Onto Innovation 的 Aspect系列、Atlas 系列和 IMPULSE 系列；國產突破上，上海精測上海精測 OCDOCD 產品產品 IMIM 系列已取得多家批系列已取得多家批量訂單。量訂單。表表1010：關鍵尺寸測量設備：關鍵尺寸測量設備：KLAKLA/AMATAMAT/日立高新日立

56、高新/Onto/Onto InnovationInnovation/上海精測上海精測/東方晶源東方晶源 資料來源：各公司官網，新浪網，安信證券研究中心 套刻誤差：套刻誤差：確保電路當前層與參考層圖形正對準。確保電路當前層與參考層圖形正對準。套刻誤差是指 IC 制造中晶圓上當前層圖形相對于參考層圖形沿 x 和 y 方向的偏差，理想情況是當前層與參考層的圖形正對準，即套刻誤差是零。為了保證在上下兩層中所設計的電路能夠可靠地連接，當前層與參考層的套刻誤差必須小于圖形特征線寬的 1/31/5。套刻誤差的快速測量與精確評估，是光刻機運行參數優化與工藝良率管理的關鍵。圖圖7.7.eDBO 技術中的典型套刻

57、標記技術中的典型套刻標記 （a）套刻標記俯視圖 （b）沿 x 方向套刻標記截面圖 資料來源：集成電路制造在線光學測量檢測技術：現狀、挑戰與發展趨勢，安信證券研究中心 公司公司產品系列產品系列技術原理技術原理產品型號產品型號應用節點應用節點/場景場景Axion T2000 X高深寬比結構進行3D形貌測量Axion T2000-SpectraShape11kFinfet/存儲中的三維、堆疊結構SpectraShape 10K1XnmSpectraShape 900020nmSpectraShape 8810/866032nmVeritySEMCD-SEMVeritySEM 10-PROVision

58、CD-SEMPROVision 3ESEM CG63007nmSEM CG7300應用于EUV設備SEM CS48004/6/8吋線SEM CV6300可測96層3D NAND中的高深寬比深孔及深溝槽尺寸Aspect系統OCD-用于3D NANDAtlas VAtlas III+Atlas XP+8吋OCD+膜厚測量IMPULSEOCDIMPULSE V/IMPULSE+-EPROFILETMOCD-已取得多家批量訂單eMetric系列CD-SEM-SEpA-C300系列CD-SEM-面向8吋，2022年4月首臺出機燕東微SEpA-C400系列CD-SEM-面向12吋，2021年7月首臺出機中

59、芯國際睿勵儀器睿勵儀器-OCD-5-8代3D-NAND，1z-1Xnm DRAM，3nm/GAAOnto InnovationAtlas系列東方晶源東方晶源日立高科日立高科SEM系列上海精測上海精測X射線OCDCD-SEMOCDAMATAxionSpectraShapeKLA 17 測量測量原理：基于衍射的套刻誤差測量技術逐漸成為先進節點的主要手段。原理：基于衍射的套刻誤差測量技術逐漸成為先進節點的主要手段。從基本測量原理上來看，光學套刻誤差測量技術可以分為：基于成像的套刻誤差（基于成像的套刻誤差（IBO）測量技術和基于衍）測量技術和基于衍射的套刻誤差（射的套刻誤差（DBO）測量技術。）測量技

60、術。IBO 測量技術利用具有圖像識別和測量功能的高分辨率明場光學顯微鏡，測量專門設計的套刻標記中圖形位置的偏差來實現套刻誤差的測量；DBO 測量技術中的套刻標記為專門設計的納米光柵結構，通過測量套刻標記的衍射信號，如光譜或角分辨譜等，通過一定的方法提取套刻誤差。相比 IBO 技術，DBO 技術不受衍射極限以及工具引起的偏移等的限制，逐漸成為先進節點中套刻誤差測量的主要手段。目前，市場主流套刻誤差設備主要為 KLA 基于成像原理的 Archer 系列和基于衍射原理的ATL 系列，以及 ASML 的 YieldStar 系列；YieldStar 系列原理上也基于 DBO 技術。表表1111：套刻誤

61、差設備對比：套刻誤差設備對比：KLAKLA/ASML/ASML 資料來源：各公司官網，安信證券研究中心 膜厚測量：膜厚測量：光學膜厚量測不接觸薄膜表面，利用光學參數（折射率、消光系數等）實現對薄膜尺寸的的量測。目前，市場主流膜厚量測設備主要包括 KLA 的 SpectraFilm 系列和Aleris 系列。國產突破上，上海精測應用于金屬膜厚量測的國產突破上，上海精測應用于金屬膜厚量測的 MetaPAMMetaPAM 系列已取得多家批量系列已取得多家批量訂單；睿勵儀器的訂單；睿勵儀器的 TFXTFX30003000 系列已應用在系列已應用在 6 65/55/40/285/55/40/28 納米芯

62、片生產線并正在進行納米芯片生產線并正在進行 1 14 4 納米納米工藝的驗證，在工藝的驗證，在 3D3D 存儲芯片產線上可支持存儲芯片產線上可支持 6 64 4 層層 3D3D NANDNAND 芯片的生產，并正在驗證芯片的生產，并正在驗證 9 96 6 層層3D3D NANDNAND 芯片的測量性能；中科飛測介質膜厚量測設備已量產，并正在著力進行金屬膜厚量芯片的測量性能；中科飛測介質膜厚量測設備已量產，并正在著力進行金屬膜厚量測設備的開發。測設備的開發。表表1212：膜厚測量設備：膜厚測量設備：KLAKLA/OntoOnto InnovationInnovation/上海精測上海精測/上海睿

63、勵上海睿勵/中科飛測中科飛測 資料來源：各公司官網，各公司公告，微電子制造，安信證券研究中心 公司公司產品系列產品系列產品型號產品型號應用節點應用節點/場景場景Archer 750-Archer 7007nmArcher 60010nmArcher 500LCM2Xnm/1Xnm（雙成像+散射）Archer 5002Xnm/1XnmATL（基于衍射原理）ATL1001XnmYieldStar 1385-YieldStar 1375F-YieldStar 380G-YieldStar 375F-Archer（基于成像原理）KLAYieldStar（基于衍射原理）ASML公司公司產品系列產品系列產

64、品型號產品型號應用節點應用節點/場景場景SpectraFilm F17nmSpectraFilm LD1016nmAleris 8330金屬間電介質、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鍵薄膜層Aleris 8350超薄擴散層、超薄柵極氧化物、先進光阻、193nm ARC層、超薄多層堆疊以及CVD層等Aleris 8510HKMG和DPN工藝層Onto InnovationEcho系列-金屬薄膜測量，膜厚測量范圍50-35m上海精測上海精測EFILMmTM系列MetaPAMTM系列SCALETM系列-已取得多家批量訂單上海睿勵上海睿勵-TFX3000PTFX4000iTFX4

65、000ETFX3000系列已應用在65/55/40/28納米芯片生產線并在進行了14納米工藝驗證，在3D存儲芯片產線支持64層3D NAND芯片的生產，并正在驗證96層3D NAND芯片的測量性能膜厚設備-介質膜厚設備已量產，金屬膜厚設備正在研發三維形貌量測CYPRESS-T910CYPRESS-U950已量產中科飛測中科飛測SpectraFilmAleris（32nm）KLA 18 3.3.市場市場空間空間：光刻光刻/刻蝕刻蝕/沉積外第沉積外第四四大賽道，大賽道，2 2022022 年全球需求年全球需求 1 13535億美元億美元 3.1.3.1.全球全球市場市場：2 2024024 年設備

66、支出重回高位，量檢測設備年設備支出重回高位，量檢測設備需求需求再超再超 1 10000 億美元億美元 2021/20222021/2022 年缺芯加速產能擴張，全球半導體設備支出超年缺芯加速產能擴張，全球半導體設備支出超 1 1000000 億美元億美元創新高創新高。2021 年，疫情誘發消費電子需求超預期增長，全球半導體市場開始迎來大范圍缺芯，晶圓產能供不應求，全球新一輪擴產周期開啟。根據 SEMI 數據，2021 年全球半導體設備支出達 1026 億美元，同比增長 44%；2022 年繼續維持高位再創新高，達 1076 億美元，其中 91%為前道晶圓廠設備支出，約 980 億美元，9%為后

67、道封測企業設備支出，約 96 億美元。20232023 年受終端需求疲軟影響年受終端需求疲軟影響，全球半導體設備支出下滑至全球半導體設備支出下滑至 8 84444 億美元，但億美元，但 2 2024024 年有望繼續年有望繼續恢復至恢復至 1 1000000 億美元量級。億美元量級。2023 年，受產能持續開出，且下游消費需求出現疲軟，全球晶圓廠資本支出放緩，根據 SEMI 測算，預計 2023 年全球前道晶圓設備支出將下滑至 760 億美元，同比下滑 22%；假設 2023/2024 年全球半導體設備支出中晶圓廠設備占比 90%，即 2023年全球半導體設備支出將下滑至 844 億美元，同比

68、下滑 22%。2024 年，隨著需求逐漸復蘇及 AI 等高算力應用場景增加，晶圓廠將逐步重啟擴產規劃，預計 2024 年全球半導體設備支出將恢復至 1022 億美元，同比增長 21%。圖圖8.8.2016-2024E全球半導體設備及晶圓廠設備支出情況（億美元）全球半導體設備及晶圓廠設備支出情況（億美元）資料來源：SEMI，安信證券研究中心 前道制造環節，半導體量檢測設備需求占比前道制造環節，半導體量檢測設備需求占比 1 11%1%。根據 Gartner 統計，2020 年前道晶圓廠設備支出中，光刻機/等離子刻蝕機/CVD/量檢測/清洗機/PVD/涂膠顯影機/CMP/離子注入機分別占比 21%/

69、20%/22%/11%/6%/4%/4%/3%/2%，半導體量檢測設備是除了光刻機、刻蝕機、半導體量檢測設備是除了光刻機、刻蝕機、薄膜沉積三大類核心設備以外需求占比最大的薄膜沉積三大類核心設備以外需求占比最大的賽道。賽道。41256664559871210261076844 1022 82%84%86%88%90%92%94%96%98%100%02004006008001000120020162017201820192020202120222023E2024E全球半導體設備支出全球晶圓廠設備支出晶圓廠設備支出占比 19 圖圖9.9.2020 年前道半導體設備（晶圓廠設備）市場結構年前道半導體

70、設備（晶圓廠設備）市場結構 資料來源：Gartner 2020，安信證券研究中心 全球半導體全球半導體工藝工藝控制設備市場規模已達控制設備市場規模已達 1 10000 億美金量級。億美金量級。根據 KLA 披露的 Gartner 統計數據，2022 年全球半導體工藝控制設備市場規模達到 135 億美元，同比增長 30%，成為 WFE（晶圓制造設備）市場中成長最快的細分賽道，以 SEMI 統計的 2021/2022 年全球半導體設備支出為基數，測算可知 2021/2022 年全球半導體質量控制設備市場占設備支出比例分別為 10.1%/12.5%。我們假設 2023/2024 年 11%的市場占比

71、，即預計 2023/2024 年全球半導體質量控制設備市場規模將分別達到 92.9/112.4 億美元。圖圖10.10.2016-2024E全球半導體全球半導體工藝工藝控制設備市場規模及增速（億美元，控制設備市場規模及增速（億美元，%）注：2016-2020、2023E-2024E 假設全球量檢測（工藝控制）設備需求占全球半導體設備支出比例為 11%資料來源：Gartner，KLA，安信證券研究中心 3.2.3.2.中國大陸：中國大陸：內資線持續擴產，內資線持續擴產，在建在建產線產線合計量檢測設備需求合計量檢測設備需求達達 9 90 0 億美元億美元 根據 SEMI 數據，2022 年中國大陸

72、半導體設備支出 283 億美元，相較 2021 年 296 億美元的歷史高位略有下滑，占全球市場比例約為 26.3%?；仡櫧迥?，2017-2022 年全球半導體設備支出復合增速 14%，而中國大陸近五年復合增速近 28%，中國大陸積極布局晶圓制造產線，已成為全球半導體設備第一大需求市場。我們假設我們假設 2 2023/2024023/2024 年中國大陸市場占比仍為年中國大陸市場占比仍為2 26.3%6.3%，即預計，即預計 2 2023023/20242024 年中國大陸半導體設備支出將分別達到年中國大陸半導體設備支出將分別達到 2 222/26922/269 億美元。億美元。21%20%

73、22%11%6%4%4%3%2%1%6%光刻機光刻機等離子刻蝕機等離子刻蝕機CVDCVD量檢測量檢測清洗機清洗機PVDPVD涂膠顯影機涂膠顯影機CMPCMP離子注入機離子注入機ECDECD其他其他-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%02040608010012014016020162017201820192020202120222023E2024E全球半導體工藝控制設備市場規模（億美元）YoY 20 圖圖11.11.2016-2024E中國大陸半導體設備市場及增速（億美元，中國大陸半導體設備市場及增速（億美元，%）資料來源：SEMI，安信證券研究中心 圖圖12.1

74、2.2021-2022 年全球半導體設備支出地區結構年全球半導體設備支出地區結構 資料來源：SEMI，安信證券研究中心 圖圖13.13.2016-2024E中國大陸半導體中國大陸半導體工藝工藝控制設備市場規模及增速（億美元，控制設備市場規模及增速（億美元，%）資料來源：SEMI，Gartner，安信證券研究中心 65 82 131 135 187 296 283 222 269-22%21%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%05010015020025030035020162017201820192020202120222023E2024E中國大陸半導體設備

75、市場（億美元）YoY7 9 14 15 21 30 35 24 30-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%051015202530354020162017201820192020202120222023E2024E中國大陸半導體過程控制設備市場（億美元）YoY 21 中國大陸半導體量檢測設備需求中國大陸半導體量檢測設備需求步入步入 3 30 0 億美元量級。億美元量級。假設中國大陸半導體工藝控制設備支出在整體半導體設備支出中的占比與全球一致，即 2016-2020 年為 11%，2021/2022 年分別為 10.1%/12.5%，則 2021/2022

76、 年中國大陸半導體工藝控制設備市場規模分別為 30/35 億美元，對于未來，我們保守假設 2023/2024 年 11%的占比，則對應 2023/2024 年中國大陸半導體量檢測設備支出規模將分別達到 24/30 億美元。表表1313：2 2022022-20242024E E 全球及中國大陸各細分半導體量檢測設備市場規模（億美元）全球及中國大陸各細分半導體量檢測設備市場規模（億美元）資料來源：SEMI，VLSI Research，QY Research，中商產業研究院，安信證券研究中心 內資內資 1212 吋在建產線合計投資超吋在建產線合計投資超 10001000 億美元，億美元，對應量檢測

77、設備需求對應量檢測設備需求 9 90 0 億美元億美元。根據我們不完全統計，目前內資 12 吋在建晶圓廠合計規劃產能達 156 萬片/月，合計投資金額超 1000億美元，將繼續支撐國內晶圓廠 3-4 年擴產高峰期，帶來旺盛半導體設備采購需求。對應到量檢測設備端來看，假設產線 80%的設備支出占比，以及設備支出結構中量檢測設備 11%的占比，則 1020 億美元產線投資額對應的半導體量檢測設備需求約為 90 億美元。表表1414：內資內資 1 12 2 吋晶圓廠在建產線匯總（不完全統計）吋晶圓廠在建產線匯總（不完全統計）資料來源：各公司公告/官網，各項目環評報告，各政府網站公告，集微網，電子工程

78、專輯，先進制造業產業信息平臺，安信證券研究中心 20222023E2024E20222023E2024E納米圖形晶圓缺陷檢測設備24.7%33.419.723.98.86.07.3掩模版缺陷檢測設備11.2%15.29.010.94.02.73.3無圖形晶圓缺陷檢測設備9.7%13.17.79.33.42.42.9圖形晶圓缺陷檢測設備6.3%8.55.06.12.21.51.9電子束缺陷檢測設備5.8%7.84.65.62.01.41.7電子束缺陷復查設備5.0%6.74.04.81.81.21.5關鍵尺寸量測設備10.2%13.88.19.83.62.53.0電子束關鍵尺寸測量設備8.1%1

79、0.96.57.82.92.02.4掩模版關鍵尺寸量測設備1.3%1.81.01.30.50.30.4套刻精度量測設備7.3%9.95.87.12.61.82.2晶圓介質薄膜量測設備3.0%4.12.42.91.10.70.9晶圓金屬薄膜量測設備0.5%0.70.40.50.20.10.2X光量測設備2.2%3.01.82.10.80.50.7三維形貌量測設備0.9%1.20.70.90.30.20.3其他3.8%5.13.03.71.30.91.1全球市場規模（億美元）全球市場規模（億美元）中國大陸市場規模（億美元）中國大陸市場規模（億美元）設備品類設備品類市場占比市場占比假設假設產線產線規

80、劃產能規劃產能（萬片（萬片/月）月）投資金額投資金額（億美元）（億美元）地區地區規劃/進展規劃/進展中芯京城1076北京中芯京城預計2023年下半年量產中芯國際（深圳）423.5深圳中芯深圳已進入量產中芯國際（臨港）1088.7上海23年初完成主體結構封頂，預計年底通線中芯國際（天津）1076天津中芯西青正在土建中長江存儲30240武漢-長鑫存儲/九鑫30217合肥-福建晉華6-泉州-華虹無錫-三期8.367無錫計劃2023年初開工，2024Q4完成廠房建設并開始安裝設備，2025年開始投產晶合集成-N2422合肥布局產品DDIC、CIS廣州粵芯-三期424廣州三期規劃40-55nm工業級及車

81、規級模擬工藝平臺，預計2024年建成投產華潤微（深圳）432深圳40nm以上制程功率IC，2022年10月開工積塔5-上海燕東411北京65nm，產品定位高密度功率器件、顯示驅動IC、PMIC、硅光芯片等杭州積海651杭州一期2萬片/月，二期4萬片/月杭州富芯-一期526杭州12吋90-55nm集成電路芯片生產線方瑞聯合330珠海橫琴 產品：高端顯示驅動芯片；預計2024年8月投產增芯科技625廣州先進MEMS傳感器及特色工藝產線，一期2萬片/月，二期4萬片/月石家莊正定項目712石家莊功率產線，一期3萬片/月，二期4萬片/月12吋合計吋合計1561020注：美元兌人民幣匯率取6.91 22

82、4.4.全球格局：全球格局：KLAKLA 一家獨大，二線一家獨大，二線廠商廠商各有特色各有特色 KLAKLA 占據半壁江山，美日占據半壁江山，美日廠商廠商份額合計超份額合計超 8 80%0%。目前，全球半導體檢測和量測設備市場也呈現國外設備企業壟斷的格局。全球范圍內主要檢測和量測設備企業包括科磊半導體、應用材料、日立等?？评诎雽w一家獨大，根據 VLSI Research 的統計，2020 年其在檢測與量測設備的合計市場份額占比為 50.8%，全球前五大公司合計市場份額占比超過了 82.4%，均來自美國和日本，市場集中度較高。圖圖14.14.2020 年全球半導體檢測和量測設備市場競爭格局年全

83、球半導體檢測和量測設備市場競爭格局 資料來源：VLSI Research，QY Research，安信證券研究中心 國際廠商：國際廠商：KLAKLA 一家獨大，二三線廠商布局細分賽道，小而美。一家獨大，二三線廠商布局細分賽道，小而美。從產品布局上看，KLA 布局全面，幾乎覆蓋半導體量檢測設備全部品類。應用材料在電子束檢測技術方面重點發力，布局電子束缺陷檢測、電子束缺陷復檢、CD-SEM 設備，2021 年在全球電子束量檢測設備領域市占率達到 51%，占據半壁江山。日立布局有暗場缺陷檢測、電子束缺陷復檢以及 CD-SEM 設備；ASML 圍繞光刻重點布局電子束量檢測、套刻誤差設備；日本 Lase

84、rtec 作為全球首家推出 EUV 掩模版缺陷檢測設備的廠商，在 EUV 掩模版缺陷檢測領域具備絕對優勢；Camtek 在宏觀缺陷檢測領域有所布局；Onto Innovation 產品涉及宏觀缺陷檢測、OCD、套刻誤差及膜厚測量領域；以色列廠商新星測量則主要布局 OCD 及膜厚測量設備。表表1515：半導體量檢測設備半導體量檢測設備國際廠商產品國際廠商產品布局矩陣布局矩陣 資料來源：各公司官網，安信證券研究中心 50.8%11.5%8.9%5.6%5.6%5.2%2.6%2.0%7.8%科磊半導體（KLA，美國）應用材料（AMAT，美國）日立（Hitachi，日本）雷泰光電（Lasertec，

85、日本）創新科技（Onto Innovation美國）ASML（荷蘭）新星測量儀器（Nova，以色列）康特科技（Camtek，以色列）其他市場占比市場占比KLAAMAT日立日立ASML康特科技康特科技(Camtek)OntoInnovation雷泰光電雷泰光電Lasertec新星測量新星測量NovaSAM：SAM：91.9%61.0%47.5%18.0%6.3%23.8%17.5%13.7%納米圖形晶圓缺陷檢測設備24.7%掩模版缺陷檢測設備11.2%無圖形晶圓缺陷檢測設備9.7%圖形晶圓缺陷檢測設備6.3%電子束缺陷檢測設備5.8%電子束缺陷復查設備5.0%關鍵尺寸量測設備（OCD）10.2%

86、電子束關鍵尺寸測量設備（CD-SEM）8.1%掩模版關鍵尺寸量測設備1.3%套刻精度量測設備7.3%晶圓介質薄膜量測設備3.0%晶圓金屬薄膜量測設備0.5%X光量測設備2.2%三維形貌量測設備0.9%其他3.8%注：已量產；產業化驗證；在研 23 營收規模上同樣可以看到，KLA 一家獨大，2022 年日歷年半導體工藝控制系統收入規模超70 億美元，二線廠商 ASML/Onto Innovation/Nova/Lasertec/Camtek 半導體量檢測系統收入分別為 7.1/8.3/4.6/8.7/2.7 億美元，與 KLA 規模相差較大。而國產半導體量檢測設備廠商中科飛測、上海精測營收規模均

87、不到 1 億美元，依舊處于早期突破成長階段。毛利率角度看，半導體量檢測設備屬于高端質量控制設備，具有極高的技術壁壘，2022 年KLA 綜合毛利率可達 61%，依托于規模效應，凈利率高達 36.1%；而國際二線廠商除 Camtek以外，Onto Innovation/Nova/Lasertec 毛利率均高于 50%，凈利率普遍在 20%-25%之間。國產設備廠商毛利率基本能與海外設備廠商對齊，但由于還處于早期成長階段，研發投入支出較大，利潤仍需時間釋放。圖圖15.15.CY2022 年半導體量檢測設備企業營收規模年半導體量檢測設備企業營收規模（億美元）（億美元）圖圖16.16.FY2022 年

88、半導體量檢測設備企業毛利率年半導體量檢測設備企業毛利率/凈利率對比凈利率對比 注：KLA取半導體工藝控制系統收入，ASML取其半導體量檢測系統收入，Nova/Camtek/Onto Innovation/取設備系統收入；日元兌美元匯率取 0.008；人民幣兌美元匯率取 6.9 注：精測電子取其半導體板塊毛利率，其余為綜合毛利率 資料來源：各公司公告，安信證券研究中心 資料來源：各公司公告，安信證券研究中心 4.1.4.1.KLAKLA：兼收并購布局全面兼收并購布局全面，2 2015015 年迎來高速成長期年迎來高速成長期，市占超，市占超 5 50%0%KLA 最初以光掩模版檢測和膜厚測量起家，

89、歷史最早可追溯至 1975 年。1975 年 Ken Levy和 Bob Anderson 共同成立公司 KLA Instruments，專注于光掩模版檢測；而幾乎同時段，捷克科學家 Karel Urbanek 與同事 John Schwabacher 共同創立 Tencor Instruments，專注于半導體膜厚測量。1997 年，兩家公司合并成立 KLA-Tencor。表表1616：KLAKLA 主要布局產品及系列主要布局產品及系列 資料來源：KLA 官網，安信證券研究中心 合并后的二十多年里，KLA-Tencor 陸續收購了 SEM（掃描電子顯微鏡）供應商 Amray 獲得電子束檢測技

90、術，收購臺灣良率分析軟件制造商 ACME Systems、美國光刻建模和分析軟件開發商 Finle Technologies、高級工藝控制（APC）軟件開發商 Fab Solutions 等夯實其軟70.8 7.1 8.3 4.6 8.7 3.2 0.2 0.7 0.1 01020304050607080KLAASMLOntoInnovationNovaLasertecCamtek上海精測 中科飛測 睿勵儀器61.0%53.6%55.5%52.9%49.8%51.1%48.7%36.1%22.2%24.6%27.5%24.9%-33.3%-17.3%-40%-20%0%20%40%60%80%

91、KLAOntoInnovationNovaLasertecCamtek精測電子中科飛測毛利率凈利率分類分類主要設備種類主要設備種類主要產品系列主要產品系列掩模板缺陷檢測Teron 6xx、Teron SL6xx、FlashScan無圖形晶圓缺陷檢測Surfscan、Surfscan SP Ax圖形晶圓缺陷檢測明場(39xx、29xx），暗場（Puma）、CIRCL電子束缺陷檢測eSL10電子束缺陷檢測和分類eDR7xxx套刻誤差測量Archer、ATL光學關鍵尺寸測量（OCD）SpectraShapeX 射線關鍵尺寸和形貌量測系統Axion膜厚量測系統SpectraFilm、Aleris缺陷檢

92、測量測 24 件算法能力，收購表面檢測系統制造商 Candela Instruments、Inspex 的晶圓檢測業務等豐富其檢測產品陣列。表表1717：KLAKLA 發展歷程與收購史發展歷程與收購史 資料來源：維基百科，安信證券研究中心 從營收規模角度看，2005 年 KLA 營收規模達到 20.9 億美元，2015 年營收規模 28.1 億美元，10 年年復合增速 3%，除了 2009/2010 年受全球金融危機影響處于低谷外，基本保持平穩增長的態勢。2015-2022 年，KLA 迎來高速成長期，7 年復合增速 12.6%；其中 2017-2018 年主要驅動來自三星、海力士等存儲端的大

93、幅擴產，2019-2022 年則主要受益于疫情催化的從消費電子蔓延到工業/汽車端的缺芯周期。表表1818：FYFY20052005-20222022 年年 KLAKLA 總營業收入及增速（億美元，總營業收入及增速（億美元，%）注：KLA 財年：上一年 10 月1 日到下一年9 月 30 日 資料來源：Wind，安信證券研究中心 年份年份197519761997199920002001200420062007200820102014201720182019收購光學輪廓檢測公司Zeta Technologies Co.Ltd從Keysight Technologies收購了Nano Indente

94、r產品線，還收購了 Nanomechanics Inc.和 MicroVision收購以色列自動化光學檢測設備供應商Orbotech（擁有SPTS Technologies Ltd）1998發展歷程發展歷程Ken Levy和Bob Anderson創立KLA Instruments，專注光掩膜檢測光掩膜檢測捷克科學家和美國移民 Karel Urbanek 與同事 John Schwabacher 共同創立Tencor Instruments，專注半導體膜厚測量；半導體膜厚測量；1984年開發激光掃描技術檢測表面顆粒和其他污染物KLA Instruments和和Tencor Instrument

95、s合并，成立合并，成立KLA-TencorKLA Tencor收購德國Nanopro GmbH，用干涉技術測量晶圓形狀和厚度用干涉技術測量晶圓形狀和厚度收購美國SEM（掃描電子顯微鏡）供應商Amray,Inc收購美國圖像存儲和檢測系統開發商VARS收購中國臺灣良率分析軟件制造商 ACME Systems收購美國光刻建模和分析軟件開發商Finle Technologies,Inc.，收購高級過程控制(APC)軟件開發商 Fab Solutions收購良率管理和過程控制公司Phase Metrics,Inc.收購表面檢測系統制造商收購表面檢測系統制造商 Candela Instruments,In

96、c.和和 Inspex,Inc.的晶圓檢測系統業務的晶圓檢測系統業務收購硅片計量及相關設備供應商ADE Corporation收購光刻和等離子蝕刻產品制造商 OnWafer Technologies、溫度監測公司 SensArray Corporation、過程控制和計量公司 Therma-WaveCorporation收購測試和測量公司 ICOS Vision Systems Corporation NV，和Vistec Semiconductor Systems,Inc.的微電子檢測設備(MIE)業務部門收購技術硬件公司 Ambios Technology,Inc.收購計算光刻和檢測公司L

97、uminescent Technologies,Inc20.9 28.1 92.1-0.7%31.9%-7.7%-39.7%19.8%74.4%-0.1%-10.4%3.0%-3.9%6.1%16.6%16.0%13.2%27.1%19.2%33.1%-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%0102030405060708090100200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022總營收（億美元）YoY 25 我們將分析年度調整為日歷年，分析 2022 年初以來公司營收產品結構、

98、地區結構及下游應用結構情況。產品角度看，產品角度看，收入規模增長主要由半導體工藝控制設備驅動收入規模增長主要由半導體工藝控制設備驅動。公司營收主要來自于半導體工藝控制系統及服務收入兩大部分，2022 年 KLA 半導體工藝控制設備收入占比 68%，同比增長 36%；服務收入占比 20%，同比增長 15%；其余特色半導體工藝設備、PCB/面板/封裝缺陷檢測設備收入分別占比 5%。下游角度看，邏輯需求大，存儲端需求自下游角度看，邏輯需求大，存儲端需求自 2 22 2Q3Q3 開始顯著疲軟。開始顯著疲軟。2022 年全年，KLA 公司邏輯需求占比 65%，同比增長 24%；而存儲需求占比 35%，同

99、比增長 37%，但受下游需求疲軟及存儲價格周期影響，存儲端需求從 2022Q3 開始加速下滑，2023Q1 存儲端收入同比下滑 60%，環比下滑 50%。地區需求角度看地區需求角度看，中國大陸需求占比，中國大陸需求占比 2 28%8%。KLA 公司 2022 年營收結構中中國大陸/中國臺灣/韓國/北美/日本/歐洲占比分別為 28%/25%/18%/10%/8%/7%，中國大陸是 KLA 最大需求市場。表表1919：CYCY20222022Q1Q1-20232023Q1Q1 單季度按產品單季度按產品/應用應用/地區分營收結構地區分營收結構 資料來源：KLA 官網，安信證券研究中心 4.2.4.2

100、.AMATAMAT：布局明場布局明場/掩模版掩模版/電子束，電子束，電子束電子束應用應用領域領域全球全球市占近市占近 5 50%0%應用材料在電子束量檢測技術方面占據主導地位，2021 年其電子束系列產品實現營收 10.8億美元，同比增長 95%，在全球半導體電子束量檢測技術領域市占率近 50%。圖圖17.17.2021 年全球電子束量檢測設備市場結構年全球電子束量檢測設備市場結構 圖圖18.18.2021 年全球電子束量檢測設備市場競爭格局年全球電子束量檢測設備市場競爭格局 資料來源：AMAT，安信證券研究中心 資料來源：AMAT，安信證券研究中心 CY 22Q1CY 22Q2CY 22Q3

101、CY 22Q4CY 2022YoY占比占比CY 23Q1QoQYoY營收合計營收合計22.924.927.229.8104.828%100%24.3-18%6%半導體工藝控制15.316.018.421.270.836%68%16.4-23%7%特色半導體工藝1.11.11.11.54.834%5%1.2-21%8%PCB、面板顯示和封裝缺陷檢測1.21.81.31.15.5-7%5%0.7-37%-44%服務4.95.15.35.220.515%20%5.32%8%其他0.40.91.10.93.353%3%0.8-11%93%按應用分：按應用分：邏輯14.413.717.223.068.2

102、24%65%20.9-9%45%存儲8.511.210.16.936.637%35%3.4-50%-60%按地區分：按地區分：中國臺灣5.36.27.47.826.63%25%4.6-41%-13%韓國4.84.04.16.018.818%18%4.3-27%-10%日本1.42.22.22.78.512%8%2.1-23%50%亞洲其他0.70.71.11.23.735%4%0.7-42%0%中國大陸7.17.28.46.929.620%28%6.0-13%-16%歐洲1.62.01.61.87.039%7%2.115%29%北美2.32.52.53.610.812%10%3.2-11%40

103、%注：1、半導體工藝控制：IC制造中的缺陷檢測和測量、襯底缺陷檢測和測量、掩模板缺陷檢測和測量、材料質量分析、過程工藝管理和晶圓處理診斷、軟件產品、翻新和重制造產品2、特色半導體工藝控制：MEMS、RF芯片和應用于汽車/工業的功率半導體客戶在制造中用到的真空沉積和刻蝕工藝工具。33%33%28%28%39%39%電子束缺陷檢測電子束缺陷復檢CD-SEM50%28%15%6%AMAT日立高新ASMLKLA 26 應用材料覆蓋電子束缺陷檢測、電子束缺陷復檢、電子束關鍵尺寸測量三大品類，擁有SEMVision、PrimeVision、PROVision、VerifySEM 四大系列產品。表表2020

104、：AMATAMAT 電子束量檢測設備矩陣電子束量檢測設備矩陣 資料來源：AMAT，安信證券研究中心 4.3.4.3.ASMLASML：圍繞光刻布局套刻誤差：圍繞光刻布局套刻誤差/電子束電子束量檢測，量檢測，2 2022022 全球市占全球市占 5 5%ASML 圍繞光刻系統布局布局量檢測設備，以減少每一道曝光環節的邊緣誤差，確保套刻和關鍵尺寸的一致性。其產品主要分為兩大類：一是基于光學檢測技術的套刻誤差測量一是基于光學檢測技術的套刻誤差測量：2020 年，其推出的 YieldStar 385H 系列，用于光刻后刻蝕前抗蝕劑的套刻誤差測量，2021 年，其最新推出的 YieldStar 1385

105、H 系列則用于刻蝕后圖案的內部套刻誤差測量，并可實現一次性測量多層；二是基于電子束檢測技術的電子束缺陷檢測和電子束關鍵尺寸測量設備二是基于電子束檢測技術的電子束缺陷檢測和電子束關鍵尺寸測量設備：其最新的單電子束缺陷檢測系統 eScan 430 相較前一代在產能上實現了 35%的改善；2022 年新一代多電子束缺陷檢測系統 HMI eScan 1100 搭載 25 個電子束進行持續掃描檢測，可大大提高產能，目前已送機至客戶端處進行驗證評估；2022 年發布的高分辨率系統 eP5 XLE 最低分辨率可達 1nm，主要用于邏輯和存儲芯片內 3D 結構的檢測與測量。圖圖19.19.ASML套刻誤差測量

106、系統套刻誤差測量系統 YieldStar 和電子束測量系統和電子束測量系統 HMI eP5 聯合應用示例聯合應用示例 資料來源：ASML 官網，安信證券研究中心 分類分類產品系列產品系列應用目的應用目的圖例圖例設備設備DR-SEM缺陷復檢SEMVision從噪聲中識別關鍵缺陷缺陷檢測PrimeVision檢測微小的、深埋的和電子缺陷量測PROVision測量套刻誤差和邊緣誤差，以確保關鍵尺寸（CD）的一致性CD-SEM關鍵尺寸測量VeritySEM激光掃描以最大化良率電子束檢測電子束檢測 27 20222022 年收入年收入 7 7.1.1 億美元，全球市占率億美元，全球市占率 5 5.2%.

107、2%。ASML 半導體量檢測設備板塊營收從 2020 年開始實現較快增長，2020-2022 年分別實現銷售收入 4.3/5.9/7.1 億美元，同比增長39%/37.1%/20.5%。從系統收入結構上看，量檢測設備占比較小，2021 年與 2022 年均占比近 4%。圖圖20.20.ASML FY2022 年設備系統營收結構年設備系統營收結構 圖圖21.21.ASMLFY2017-2022 年營收及增速（億美元，年營收及增速（億美元，%）注：歐元兌美元匯率取每財年年底值 資料來源：ASML 官網，安信證券研究中心 資料來源：ASML 官網，安信證券研究中心 4.4.4.4.OntoOnto

108、InnovationInnovation：布局相對全面布局相對全面，2 2022022 全球市占全球市占 6 6.2%.2%Rudolph Technologies,Inc.和 Nanometrics Incorporated 分別成立于 1940 年和 1975 年，并于 2019 年合并成立創新科技（Onto Innovation），其總部位于美國麻薩諸塞州。Onto Innovation 主要產品與服務涵蓋關鍵尺寸量測設備、薄膜膜厚量測設備、三維形貌量測設備、缺陷檢測設備，以及半導體制程控制軟件等產品。圖圖22.22.創新科技產品矩陣創新科技產品矩陣 資料來源：創新科技官網，安信證券研究

109、中心 EUV46%ArFi34%KrF11%ArF Dry4%I-line1%量檢測量檢測4%4%3.4 3.9 3.1 4.3 5.9 7.1 15.3%-21.2%39.0%37.1%20.5%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%012345678201720182019202020212022ASML量檢測設備營收（億美元）YoY 28 創新科技創新科技 2 2020020 年開始爆發式增長，年開始爆發式增長，2 2022022 年全球市占年全球市占 6 6.2%.2%。2020-2022 年創新科技分別實現營收 5.6/7.9/10.1 億美元，同比增長 81.9

110、%/41.8%/27.4%，其中 2022 年全球市占率約6.2%。從 2022 年營收結構看，NAND/DRAM/邏輯端量檢測設備收入占比 43%，先進封裝及特色工藝端量檢測設備收入占比 40%，其余軟件和服務收入占比 17%。地區結構上，創新科技主要依賴中國大陸、中國臺灣以及韓國市場，營收占比均超 20%。圖圖23.23.創新科技創新科技 FY2011-2022 年總營收及增速（億美元，年總營收及增速（億美元，%）資料來源：Wind，安信證券研究中心 圖圖24.24.創新科技創新科技 FY2022 年營收產品結構年營收產品結構 圖圖25.25.創新科技創新科技 FY2022 年營收地區結構

111、年營收地區結構 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 5.6 7.9 10.1-20.5%-21.1%15.3%12.6%18.0%17.0%25.5%-5.7%81.9%41.8%27.4%-40%-20%0%20%40%60%80%100%024681012201120122013201420152016201720182019202020212022總營收（億美元）YoY43%40%17%量檢測設備-NAND/DRAM/邏輯量檢測設備-先進封裝和特色工藝軟件和服務中國大陸25%韓國22%中國臺灣20%美國12%歐洲8%日本6%東南亞7%29 4.5.

112、4.5.LasertecLasertec：EUVEUV 掩膜板缺陷檢測龍頭，掩膜板缺陷檢測龍頭，2 2022022 年全球市占年全球市占 6 6.4%.4%Lasertec 起源于 1960 年成立的東京 ITV 綜合研究所，最初公司主要開發用于醫療機構的 X射線電視攝像機；后 1975 年推出光掩膜針孔檢測系統，首次進入半導體行業，并于 1976年開發出世界第一臺 LSI 光掩模自動缺陷檢測系統。LasertecLasertec 的高速成長則得益于的高速成長則得益于 2 2017017 年，年，其開發并推出世界首臺空白其開發并推出世界首臺空白 EUVEUV 掩模版缺陷檢測和復檢系統，后續并于

113、掩模版缺陷檢測和復檢系統，后續并于 20192019 年推出世界首年推出世界首臺臺 EUVEUV 掩模缺陷檢測系統掩模缺陷檢測系統 ACTIS A150ACTIS A150，進一步奠定了其在 EUV 掩模版缺陷檢測領域的龍頭地位。2017 年全年 Lasertec 實現營收 1.6 億美元，2022 年其營收規模增長至 6.6 億美元，五年復合年增速 33.7%。圖圖26.26.Lasertec 半導體量檢測設備產品矩陣半導體量檢測設備產品矩陣 資料來源：公司官網，安信證券研究中心 圖圖27.27.Lasertec FY2011-2022 年總營收及增速（億美元，年總營收及增速（億美元，%）資

114、料來源：Wind，安信證券研究中心 1.6 6.6-1.5%-25.7%16.5%-7.5%19.6%4.3%24.1%38.8%48.2%60.5%4.1%-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%01234567201120122013201420152016201720182019202020212022總營收（億美元）YoY 30 4.6.4.6.N Novaova：專注量測板塊專注量測板塊，2 2022022 年全球市占年全球市占 3 3.4%.4%新星測量儀器（Nova Measuring Instruments）成立于 1993 年，總部位于以

115、色列雷霍沃特。該公司產品主要為半導體量測設備，包括關鍵尺寸測量、薄膜膜厚測量、材料性能測量等，通過綜合應用 X 射線、光學技術、軟件建模等技術，為半導體制造企業提供專業的工藝控制解決方案。圖圖28.28.新星測量新星測量 FY2011-2022 年總營收及增速（億美元，年總營收及增速（億美元，%）資料來源：Wind，安信證券研究中心 2 2021021 年增長顯著，年增長顯著，2 2022022 年全球市占年全球市占 3 3.4%.4%。根據新星測量儀器年報披露顯示，其 2021/2022年分別實現營收 4.2/5.7 億美元，同比增長 54.5%/37.2%，2021 年增長顯著，2022

116、年全球市占率 3.4%。地區結構上看，其 2022 年營收中中國大陸/中國臺灣/美國/韓國營收占比分別為 28%/32%/16%。圖圖29.29.新星測量新星測量 FY2022 年營收產品結構年營收產品結構 圖圖30.30.新星測量新星測量 FY2022 年營收地區結構年營收地區結構 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 4.2 5.7-6.5%16.0%8.2%23.1%10.4%35.4%13.1%-10.4%19.8%54.5%37.2%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%01234562011201220132014201520

117、16201720182019202020212022總營收（億美元）YoY設備產品81%服務19%中國大陸28%韓國13%中國臺灣32%美國16%其他11%31 4.7.4.7.C Camtekamtek：發力發力先進封裝量檢測，先進封裝量檢測，2 2022022 年全球市占年全球市占 2.42.4%康特科技（Camtek）成立于 1987 年，總部位于以色列米格達勒埃梅克。該公司是半導體行業高端檢測和量測設備的制造商，其產品應用于先進封裝、異構集成、化合物半導體、CMOS 圖像傳感器、存儲、MEMS、射頻和功率器件等領域，為眾多行業內領先的全球 IDM、OSAT 和代工廠提供服務；其中先進封

118、裝業務收入占比近先進封裝業務收入占比近 6 60%0%。2021 年，康特科技實現爆發式增長，全年營收 2.7 億美元，同比增長 73%；2022 年繼續實現 19%增長，全年營收達 3.2 億元，全球市占率達 2%。地區結構上，2022 年 Camtek 收入中近 44%來自于中國市場。圖圖31.31.康特科技康特科技 FY2011-2022 年總營收及增速（億美元，年總營收及增速（億美元，%）資料來源：Wind，安信證券研究中心 圖圖32.32.康特科技先進封裝中微凸點量檢測技術布局路徑康特科技先進封裝中微凸點量檢測技術布局路徑 圖圖33.33.康特科技康特科技 FY2022 年營收地區結

119、構年營收地區結構 資料來源：康特科技官網，安信證券研究中心 資料來源：康特科技官網，安信證券研究中心 2.7 3.2-21.0%1.0%3.4%12.4%10.3%-14.6%31.8%8.8%16.3%73.0%19.0%-40%-20%0%20%40%60%80%00.511.522.533.5201120122013201420152016201720182019202020212022總營收（億美元）YoY中國44%其他亞太地區20%美國17%韓國14%歐洲5%32 5.5.國產國產進展進展：各自突破，國產化率各自突破，國產化率不到不到 5 5%中國半導體檢測與量測設備市場中，設備的國

120、產化率較低，市場主要由幾家壟斷全球市場的國外企業占據主導地位，其中科磊半導體在中國市場的占比仍然最高，領先于所有國內外檢測和量測設備公司，并且得益于中國市場規模近年來的高速增長。國產廠商中，中科國產廠商中，中科飛測飛測/上海精測上海精測/睿勵儀器睿勵儀器 2 2022022 年營收分別為年營收分別為 5 5.1.1/1.65/0.721.65/0.72 億元，合計營收僅億元，合計營收僅 7 7.5.5 億元，億元，相較于相較于 2 2022022 年中國大陸年中國大陸工藝工藝控制設備控制設備 3 35 5 億美元的市場規模，國產化率不足億美元的市場規模，國產化率不足 5 5%。目前，國內半導體

121、市場處于高速增長期，本土企業存在較大的國產化空間，但由于國外知名企業規模大，產品線覆蓋廣度高，品牌認可度高，導致本土企業的推廣難度較大。近年來國內企業在檢測與量測領域突破較多，受益于國內半導體產業鏈的迅速發展，該領域國產化率有望在未來幾年加速提升。圖圖34.34.2020 年中國半導體檢測和量測設備市場競爭格局年中國半導體檢測和量測設備市場競爭格局 資料來源：VLSI Research，QY Research，安信證券研究中心 表表2121：半導體量檢測設備國產廠商產品布局矩陣半導體量檢測設備國產廠商產品布局矩陣 資料來源：各公司官網，安信證券研究中心 54.8%9.0%7.1%4.3%2.9

122、%1.9%0.5%19.5%科磊半導體（KLA，美國）應用材料（AMAT，美國）日立（Hitachi，日本）雷泰光電（Lasertec，日本）ASML（荷蘭）康特科技（Camtek，以色列）迪恩士（日本）其他市場占比市場占比中科中科飛測飛測上海上海精測精測睿勵睿勵儀器儀器東方東方晶源晶源上海上海微電子微電子TAM：TAM：62.6%-SAM：SAM：27.2%51.5%20.0%13.9%6.3%納米圖形晶圓缺陷檢測設備24.7%掩模版缺陷檢測設備11.2%無圖形晶圓缺陷檢測設備9.7%圖形晶圓缺陷檢測設備6.3%電子束缺陷檢測設備5.8%電子束缺陷復查設備5.0%關鍵尺寸量測設備（OCD）1

123、0.2%電子束關鍵尺寸測量設備（CD-SEM）8.1%掩模版關鍵尺寸量測設備1.3%套刻精度量測設備7.3%晶圓介質薄膜量測設備3.0%晶圓金屬薄膜量測設備0.5%X光量測設備2.2%三維形貌量測設備0.9%其他3.8%注：已量產；產業化驗證；在研 33 5.1.5.1.中科飛測中科飛測：布局布局無圖形無圖形/圖形缺陷檢測圖形缺陷檢測/膜厚膜厚/三維形貌測量三維形貌測量，SAMSAM 比例比例 2 27.2%7.2%中科飛測成立于 2014 年，自成立以來始終專注于檢測和量測兩大類集成電路專用設備的研發、生產和銷售，產品主要包括無圖形晶圓缺陷檢測設備系列、圖形晶圓缺陷檢測設備系列、三維形貌量測

124、設備系列、薄膜膜厚量測設備系列等，已應用于國內 28nm 及以上制程的集成電路制造產線。表表2222：中科飛測產品矩陣：無圖形中科飛測產品矩陣：無圖形/有圖形缺陷檢測有圖形缺陷檢測+三維形貌三維形貌/膜厚量測膜厚量測+3 3D D 曲面玻璃量測曲面玻璃量測 資料來源：中科飛測招股書，安信證券研究中心 2 2018018 年年以以來各產線放量，來各產線放量，驅動驅動收入規模持續增長。收入規模持續增長。隨著 2017 年公司無圖形晶圓缺陷檢測設備通過中芯國際產線驗證、三維形貌量測設備通過長電先進產線驗證，2018 年晶圓圖形缺陷檢測設備通過長電先進產線驗證，2019 年三維形貌設備再次通過長江存儲

125、驗證，中科飛測主要產品線進入逐步放量階段，收入規模持續增長，2018-2022 年中科飛測分別實現營收0.3/0.6/2.4/3.6/5.1 億元。2022 年營收結構中，50.1%來自無圖形缺陷檢測設備，25.5%來自圖形缺陷檢測設備，23.1%來自量測設備。成長期高研發投入，新布局納米圖形缺陷檢測成長期高研發投入，新布局納米圖形缺陷檢測/金金屬膜厚測量屬膜厚測量/OCDOCD 設備。設備。利潤端，由于中科飛測仍處于成長期，收入規模較小但研發需求大，因此仍處于虧損階段，2022 年扣非后歸母 凈 利 潤 虧 損0.9億 元；而2018-2022年 公 司 研 發 支 出 金 額 分 別 為0

126、.35/0.56/0.46/0.95/2.06 億元。未來，公司將持續加強研發投入，除了在已有產品線的基礎上進一步提升設備工藝能力，還將布局開發納米圖形缺陷檢測設備、金屬薄膜量測設備、圖形晶圓光學關鍵尺寸測量設備。2 2022022 年前五大客戶中芯國際年前五大客戶中芯國際/士蘭集科士蘭集科/長江存儲長江存儲/青島芯恩青島芯恩/浙江創芯，合計占比浙江創芯，合計占比 3 33.3%3.3%。隨著各產線設備陸續在各客戶端驗證通過，公司前五大客戶占比逐年下降。2022 年，公司與前五大客戶中芯國際/士蘭集科/長江存儲/青島芯恩/浙江創芯分別實現銷售收入4160/3880/3212/2937/2751

127、 萬元，分別占營收比例為 8.2%/7.6%/6.3%/5.8%/5.4%，合計營收占比 33.3%，相較 2020/2021 年的 51.2%/44.3%大幅下降。產品產品無圖形晶圓缺陷檢測設備無圖形晶圓缺陷檢測設備圖形晶圓缺陷檢測設備圖形晶圓缺陷檢測設備三維形貌量測設備三維形貌量測設備薄膜膜厚量測設備薄膜膜厚量測設備3D曲面玻璃量測設備3D曲面玻璃量測設備圖示圖示型號型號SPRUCE-600（2017推出）SPRUCE-800（2020推出）BIRCH-60BIRCH-100（2020推出）CYPRESS-T910CYPRESS-U950產品性能產品性能主要應用于硅片的出廠品質管控、晶圓的

128、入廠質量控制、半導體制程工藝和設備的污染監控。該系列的設備能夠實現無圖形晶圓表面的缺陷計數，識別缺陷的類型和空間分布主要應用于晶圓表面亞微米量級的二維、三維圖形缺陷檢測，能夠實現在圖形電路上的全類型缺陷檢測。擁有多模式明/暗照明系統、多種放大倍率鏡頭，適應不同檢測精度需求，能夠實現高速自動對焦，可適用于面型變化較大翹曲晶圓主要應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、晶圓傳片和數據通訊等自動化平臺主要應用于晶圓上納米級的單/多層膜的膜厚測量，采用橢圓偏振技術和光譜反射技術實現高精度薄膜膜厚、n-k值的快速測量主要應用于3

129、D曲面玻璃等構件的輪廓、弧高、厚度、尺寸測量，采用光譜共焦技術，實現高精度、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果分析界面技術指標技術指標最小靈敏度23nm吞吐量100wph(靈敏度102nm)吞吐量25wph(靈敏度26nm)最小靈敏度0.5m，吞吐量80wph(靈敏度3m)重復性精度0.1nm重復性精度0.003nm應用應用集成電路前道制程集成電路前道制程先進封裝集成電路前道制程先進封裝集成電路前道制程精密加工重要節點重要節點2017年通過中芯國際產線驗證2021年通過國家科技重大專項驗收2018年通過長電先進產線驗證2017年通過長電先進產線驗證2019年

130、通過長江存儲產線驗證2020年通過士蘭集科產線驗證2019年通過藍思科技產線驗證 34 圖圖35.35.中科飛測中科飛測 FY2018-2022 年營收及增速年營收及增速 圖圖36.36.中科飛測中科飛測 FY2018-2022 年利潤情況年利潤情況 資料來源：Wind，安信證券研究中心 資料來源：Wind，安信證券研究中心 圖圖37.37.中科飛測中科飛測 FY2022 年營收年營收產品產品結構結構 圖圖38.38.中科飛測中科飛測 FY2018-2022 年研發投入情況年研發投入情況 資料來源：Wind，安信證券研究中心 資料來源：Wind，安信證券研究中心 表表2323：中科飛測中科飛測

131、 2 2020020-20222022 年前五大客戶情況年前五大客戶情況 資料來源：中科飛測招股書，安信證券研究中心 0.3 0.6 2.4 3.6 5.1 0%50%100%150%200%250%300%350%012345620182019202020212022總營收（億元）YoY(0.6)(0.7)(0.0)0.0(0.9)-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.820182019202020212022歸母凈利潤（億元）扣非凈利潤（億元）50.1%25.5%23.1%1.4%無圖形晶圓缺陷檢測圖形晶圓缺陷檢測量測設備其他業務0.35 0.56 0.46 0.95

132、 2.06 00.511.522.520182019202020212022研發投入（億元）2022年年2021年年2020年年中芯國際檢測設備、量測設備41608.2%6.6%8.8%士蘭集科檢測設備、量測設備38807.6%6.4%長江存儲檢測設備、量測設備32126.3%7.1%芯恩（青島）檢測設備、量測設備29375.8%12.5%浙江創芯檢測設備、量測設備27515.4%長電先進檢測設備、量測設備11.5%華天昆山檢測設備、量測設備7.8%19.9%福建晉華檢測設備6.0%客戶B檢測設備8.9%1694033.3%44.3%51.2%銷售金額銷售金額(2022年，萬元)年，萬元)占營

133、業收入的比例占營業收入的比例主要銷售內容主要銷售內容客戶名稱客戶名稱前五大客戶合計前五大客戶合計 35 5.2.5.2.上海精測：上海精測：布局布局明場檢測明場檢測/ReviewReview-SEMSEM/CDCD-SEMSEM/OCDOCD/膜厚，膜厚，SAMSAM 比例比例 5 51.5%1.5%布局設備布局設備 SAMSAM 比例比例 5 51.5%1.5%，為國產，為國產廠商廠商最廣。最廣。上海精測成立于 2018 年，為精測電子控股子公司，目前已成功開發膜厚量測、關鍵尺寸測量（OCD）、電子束缺陷復檢（Review-SEM）、電子束關鍵尺寸測量（CD-SEM）、形貌測量以及明場缺陷檢

134、測設備，布局產品合計 SAM（可服務市場）比例達 51.5%。目前，公司膜厚產品（含獨立式膜厚設備）、電子束設備已取得國內一線客戶的批量訂單；OCD 設備獲得多家一線客戶的驗證通過，且已取得部分訂單；半導體硅片應力測量設備也取得客戶訂單并完成交付；明場光學缺陷檢測設備已取得突破性訂單，且完成首臺套交付；其余儲備的產品目前正處于研發、認證以及拓展的過程中。精測電子半導體設備在手訂單精測電子半導體設備在手訂單 8 8.91.91 億元，實現大幅增長。億元，實現大幅增長。2019-2022 年，上海精測分別實現營收 0.04/0.57/1.11/1.65 億元，依據處于早期成長期。根據母公司精測電子

135、披露的信息，截至其 2022 年度年報披露日（2023 年 4 月 23 日），精測電子在手訂單金額總計約 27.97 億元，其中半導體領域訂單約 8.91 億元（包括上海精測前道量檢測設備訂單和武漢精密鴻存儲自動測試設備訂單），實現大幅增長。預計未來隨著各產品線在不同客戶處獲得批量及重復訂單，公司收入規模將實現持續增長。表表2424：上海精測產品矩陣：上海精測產品矩陣：明場檢測明場檢測+OCDOCD/CDCD-SEMSEM/ReviewReview-SEMSEM/膜厚膜厚/晶圓形貌晶圓形貌測量測量 資料來源：Semicon China，公司官網，公司公告，安信證券研究中心 分類分類應用應用產

136、品系列產品系列進展進展圖示圖示膜厚測量系統膜厚測量系統能準確的確定半導體制造工藝中的各種薄膜參數和細微變化（如膜厚、折射率、消光系數等），應用范圍包括刻蝕、化學氣相沉積、光刻和化學機械拋光（CMP）等工藝段的測量EFILMmTM系列MetaPAMTM系列SCALETM系列批量生產光學關鍵尺寸光學關鍵尺寸測量測量（OCD）可以進行顯影后檢查（ADI）、刻蝕后檢查（AEI）等多種工藝段的二維或三維樣品的線寬、側壁角度（SWA）、高度/深度等關鍵尺寸（CD）特征或整體形貌測量，可測量二維多晶硅柵極刻蝕（PO）、隔離槽（STI）、隔離層（Spacer）、雙重曝光（DoublePatterning）或三

137、維連接孔（VIA）、鰭式場效應晶體管（FinFET）、閃存（NAND）等多種樣品EPROFILETM系列批量生產-電子束缺陷檢電子束缺陷檢測系統測系統可以對光學缺陷檢測設備的檢測結果進行高分辨率復查、分析和分類，滿足28納米及更先進集成電路工藝制程的需求eViewTM系列AeroScanTM系列小批量生產-電子束關鍵尺電子束關鍵尺寸測量寸測量（CD-SEM）-eMetricTM系列-形貌測量形貌測量-TGTM系列-明場光學缺陷明場光學缺陷檢測檢測8/12英寸晶圓制造過程中的微小缺陷檢測：高速檢測晶圓芯片電路中的short（短路）、open（斷路）、凹陷和凸起等典型制造缺陷BFI100系列前期產

138、品已取得訂單突破性訂單，且完成首臺套交付；主力制程產品研發中半導體硅片應半導體硅片應力測量力測量8/12英寸的硅片形貌及應力測量，可以為提高工藝制程的良率提供依據-客戶驗證 36 圖圖39.39.上海精測上海精測 FY2019-2022 年營收規模（億元）年營收規模（億元）資料來源：Wind，安信證券研究中心 5.3.5.3.睿勵儀器：睿勵儀器：布局布局膜厚膜厚/OCDOCD/圖形缺陷檢測，圖形缺陷檢測，SAMSAM 比例比例 2 20%0%睿勵儀器是歸國留學生團隊在上海市政府支持下成立，位于上海浦東新區張江高科技園區的集成電路裝備制造企業。目前，上海睿勵已成功開發光學膜厚測量設備、光學關鍵尺

139、寸測量設備以及光學缺陷檢測設備，合計 SAM 比例達 20%。產品進展上，其膜厚系列產品TFX3000 已應用在 65/55/40/28 納米芯片生產線并在進行了 14 納米工藝驗證，在 3D 存儲芯片產線支持 64 層 3D NAND 芯片的生產，并正在驗證 96 層 3D NAND 芯片的測量性能。2022年，睿勵儀器全年實現營收 7186 萬元。表表2525：睿勵儀器產品矩陣：睿勵儀器產品矩陣：膜厚膜厚/OCDOCD 量測量測+光學缺陷檢測光學缺陷檢測 資料來源：微電子制造，安信證券研究中心 0.04 0.57 1.11 1.65 00.20.40.60.811.21.41.61.820

140、19202020212022營收（億元）產品產品圖示圖示產品性能產品性能應用應用光學膜厚光學膜厚測量設備測量設備可量測介質材料、半導體硅化物材料、超薄金屬材料半導體薄膜厚度、折射率和吸收系數；可測量晶圓的襯底應力。具有產能輸出高及極高的性價比等優點?？闪繙y范圍10A4um，達0.1nm數量級的超精密量測。目前有TFX3000P、TFX4000i及TFX4000E三個系列。該產品適用于集成電路制造前后道，3D NAND，DRAM等制造生產線光學關鍵尺寸光學關鍵尺寸量測量測（OCD）（OCD）應用于顯影后檢查（ADI）、刻蝕后檢查（AEI）等多種工藝段的二維或三維樣品的線寬、側壁角度（SWA）、高

141、度（Height）/深度等關鍵尺寸（CD）特征或整體形貌測量。-光學缺陷檢測光學缺陷檢測設備設備可檢測缺陷類型：顆粒、污染、圖形缺少、劃傷、圖形黏連、殘留等，具備晶圓全表面檢測、自動缺陷分類以及高分辨率的缺陷復查功能。配置自主開發的缺陷檢測增強算法；擁有低持有成本、高穩定性和高可靠性的設計。目前有FSD、WSD及正在開的BrsiteSD三個系列。適用于LED、化合物半導體以及光通訊等領域。37 5.4.5.4.東方晶源：東方晶源：布局布局電子束量檢測設備電子束量檢測設備，SAMSAM 比例比例 1 13.9%3.9%東方晶源成立于 2014 年，總部位于北京經濟技術開發區，是一家專注于集成電路

142、領域良率管理的企業。截止目前，公司已成功自主研發了計算光刻軟件（OPC）、納米級電子束檢測裝備（EBI）和關鍵尺寸量測裝備（CD-SEM）三款核心產品，EBI 和 CD-SEM 設備合計 SAM 比例達到 13.9%。2 2019019 年年，公司，公司首臺電子束缺陷檢測設備首臺電子束缺陷檢測設備 EBIEBI 出機國內一線大廠，并于出機國內一線大廠，并于 2 2021021年年 6 6 月完全進入月完全進入 2 28 8nmnm 產線全自動量產；產線全自動量產；此外，此外，首臺首臺 1 12 2 吋和吋和 8 8 吋吋 CDCD-SEMSEM 設備分別于設備分別于 2 2021021年下半年

143、和年下半年和 2 2022022 年上半年出機到客戶端。年上半年出機到客戶端。表表2626：東方晶源產品矩陣：東方晶源產品矩陣：電子束缺陷檢測電子束缺陷檢測+CD+CD-SEMSEM 資料來源：東方晶源官網，安信證券研究中心 6.6.投資建議投資建議 建議關注核心國產半導體工藝控制設備廠商：精測精測電子：電子：7 77.3%7.3%控股上海精測，控股上海精測，覆蓋產品覆蓋產品 SAMSAM 比例比例 5 51.5%1.5%，國產量產覆蓋相對最廣國產量產覆蓋相對最廣 精測電子主業為顯示面板測試設備，2022 年營收 21.7 億元，營收占比 79%，目前需要主要來自已有產線升級改造，未來隨著新型

144、顯示 Mini/Micro 市場的產業化推進，平板顯示測試設備行業將迎來新一輪發展機遇。半導體板塊，公司 77.3%控股上海精測，目前上海精測已成功開發膜厚/OCD/Review-SEM/CD-SEM/明場缺陷檢測設備，合計 SAM 占半導體工藝控制設備市場比例 51.5%，國產布局最廣；65%控股武漢精鴻，聚焦存儲芯片后道自動測試（ATE）設備。2022 年精測電子半導體板塊營收 1.83 億元，截至其年報披露日（2023 年 4 月 23 日）半導體在手訂單 8.91 億元，訂單銷售比接近 4.9 倍，公司多條產品線均進入放量期，預計將驅動公司半導體業務持續增長。中科飛測中科飛測：覆蓋覆蓋

145、產品產品 SAMSAM 比例比例 2 27.2%7.2%，2 2022022 年營收年營收 5 5.1.1 億元，億元，國產放量相對最快國產放量相對最快 公司成立于 2014 年，目前已成功開發無圖形晶圓缺陷檢測/圖形晶圓缺陷檢測/三維形貌量測/薄膜膜厚量測設備，覆蓋產品 SAM 比例 27.2%。2022 年公司營收 5.1 億元，相較上海精測/睿勵儀器 2022 年營收 1.65/0.72 億元，放量相對最快；營收結構上，其 50.1%來自無圖形缺陷檢測設備，25.5%來自圖形缺陷檢測設備，23.1%來自量測設備。此外，公司正進一產品產品圖示圖示產品型號產品型號產品特點產品特點SEpA-i

146、505面向12吋工藝制程，采用步進式掃描，定位精度高，移動后穩定時間短，適合高分辨率檢測SEpA-i605面向12吋工藝制程，采用連續式掃描，在硅片上進行連續的區域掃描，顯著提升檢測速度SEpA-c300系列面向8吋工藝制程，結構緊湊，高產能SEpA-c400系列面向12吋工藝制程，具有更高的分辨率和定位精度計算光刻產品計算光刻產品（OPC）（OPC）連接芯片設計和制造的關鍵技術，應用于光刻掩模版優化；是保證硅片最終圖像不失真的必須軟件。創新地解決了全芯片ILT（反向光刻）難題，通過深度學習和大數據對光刻制程精確地建模，優化工藝窗口，確保良率；同時基于HPOTM的整體設計理念具有上下游的可擴展

147、性，無縫連接設計和制造，實現芯片良率的顯著提升。電子束缺陷檢電子束缺陷檢測測CD-SEMCD-SEM 38 步布局開發納米圖形缺陷檢測/金屬薄膜量測/圖形晶圓光學關鍵尺寸測量設備，合計布局SAM 比例 62.6%，為后續長期成長提供強有力支撐。中微公司中微公司：3 34.75%4.75%持股持股睿勵儀器，投資布局前道量檢測設備，再增新成長曲線睿勵儀器，投資布局前道量檢測設備，再增新成長曲線 中微公司 34.75%持股睿勵儀器，目前，上海睿勵已成功開發光學膜厚/光學關鍵尺寸測量/光學缺陷檢測設備，合計 SAM 比例 20%。產品進展上，其膜厚系列產品 TFX3000 已應用在65/55/40/2

148、8 納米芯片生產線并在進行了 14 納米工藝驗證，在 3D 存儲芯片產線支持 64 層3D NAND 芯片的生產，并正在驗證 96 層 3D NAND 芯片的測量性能。2022 年，睿勵儀器全年實現營收 7186 萬元。表表2727：半導體工藝控制設備重點公司盈利預測半導體工藝控制設備重點公司盈利預測 資料來源：Wind，安信證券研究中心（截止2023 年 7 月2 日，均采用wind 一致預期）20222023E2024E2025E20222023E2024E2025E20222023E2024E2025E300567.SZ精測電子26527.333.843.354.22.73.54.86.551.475.855.141.0688361.SH 中科飛測-U2665.17.510.814.70.10.40.91.6-632.7288.5164.4688012.SH中微公司96747.462.480.8101.111.714.318.222.551.667.653.243.0688502.SH茂萊光學1014.45.56.88.90.60.81.11.451.6127.595.972.3PE代碼代碼簡稱簡稱市值市值（億元）（億元）營收（億元）營收（億元）歸母凈利潤（億元）歸母凈利潤（億元）