量測設備行業報告：細致檢測攻堅克難精準度量引領進步-221203（45頁）.pdf

1、 半導體/行業深度分析報告/2022.12.03 請閱讀最后一頁的重要聲明！細致檢測攻堅克難，精準度量引領進步 證券研究報告 投資評級投資評級:看好看好(維持維持)最近 12 月市場表現 分析師分析師 張益敏 SAC 證書編號：S0160522070002 相關報告 1.半導體設計行業更新：周期探底雪中花開，靜待春色倍還人 2022-11-23 量測設備行業報告量測設備行業報告 核心觀點核心觀點 集成電路生產工藝演進集成電路生產工藝演進，量測，量測設備設備重要性提升重要性提升：量測設備能在生產中監測、識別、定位、分析工藝缺陷，對晶圓廠及時發現問題、改善工藝、提高良率，起到至關重要的作用。量測設

2、備分為尺寸測量尺寸測量和缺陷檢測缺陷檢測兩大類。集成電路工藝升級推動芯片生產的總步驟數不斷上升。如今芯片生產涉及超 1000 道工序，即使每道工序良率達到 99.9%，芯片的最終良品率也只有 36.8%，這對單個工序的良率提出了更高的要求。隨著集成電路繼續多層化、復雜化，量測量測設備的重要性日趨凸顯設備的重要性日趨凸顯。量量測市場廣闊細分賽道多測市場廣闊細分賽道多，海外巨頭一家獨大，海外巨頭一家獨大：量測設備量測設備開支占開支占半導體半導體前道設備前道設備整體開支的整體開支的 13%，2021 年全球市場年全球市場規模規模約為約為 104 億美元億美元，先進制程先進制程有望推動市場實現長遠增長

3、有望推動市場實現長遠增長。量測設備種類多，存在膜厚、套刻誤差、關鍵尺寸、有圖形缺陷檢測、無圖形缺陷檢測、電子束等多個細分類賽道。美國科磊（KLA）為量測領域行業龍頭，產品覆蓋廣泛，市場占比 52%,超過第二名應用材料 4 倍以上。量測量測設備設備自給自給率低，率低，國產化需求量大時間緊迫國產化需求量大時間緊迫：量測設備涉及高端光學和電子學技術，國內積累相對薄弱；單個細分類設備市場小，重視程度不足，國內企業之前長期單打獨斗。依據最新預估依據最新預估，中國大陸中國大陸量測設備市場量測設備市場規模規模 31.1億美元億美元，國產化率只有國產化率只有 2%。海外不斷施加限制措施，量測設備已成為光刻機之

4、外威脅較大的短板。面對威脅，國內晶圓廠積極引入國產量測設備進行工藝驗證，有望推動國內量測產業快速發展。國內量測企業國內量測企業迎難而上，迎難而上，全面全面布局布局成長成長可期可期：精測電子、睿勵科學儀器、中科飛測、東方晶源等企業，憑借多年的研發經驗和技術積累，逐步破繭而出。國內量測企業多維布局，已實現對多種細分類設備的廣泛覆蓋，并在光學系統和檢測算法方面取得突破，多種設備多種設備達到達到 28 納米納米工藝節點，多個工藝節點，多個 14 納米級納米級產品進入工藝驗證階段產品進入工藝驗證階段；展望未來，國內企業有望縮小與海外企業的差距并取得出色業績。投資建議：投資建議：建議關注精測電子精測電子（

5、3 300567.SZ00567.SZ）、賽騰股份（賽騰股份（603283.SH）、中微中微公司公司（688012.SH）（持股睿勵科學儀器）（持股睿勵科學儀器）等企業。風險提示：風險提示：全球半導體市場步入下行周期，晶圓廠削減資本開支；貿易保護主義等因素導致國內晶圓廠擴產不及預期；量測技術難度大，企業研發進展可能不及預期。-47%-37%-27%-17%-6%4%半導體滬深300半導體/行業深度分析報告/2022.12.03 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 2 行業深度分析報告/證券研究報告 表表 1：重點公司投資評級：重點公司投資評級:代碼代碼 公司公司 總市值總市值（億

6、元）（億元）收盤價收盤價（12.02）EPS（元）（元）PE 投資評級投資評級 2021A 2022E 2023E 2021A 2022E 2023E 300567 精測電子 158.29 56.91 0.72 0.90 1.30 100.60 63.23 43.78 增持 603283 賽騰股份 67.85 35.55 0.99 1.44 1.95 29.70 18.99 15.09 未覆蓋 688012 中微公司 611.56 99.24 1.76 1.78 2.34 71.93 55.75 42.41 增持 數據來源：賽騰股份數據來源于 wind 一致預期，財通證券研究所 2Y8VvYr

7、XfWvZoN7N9RbRsQpPnPsQiNpOpNkPnNrM9PoOuNxNnOoRuOoMoQ 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 3 行業深度分析報告/證券研究報告 1 量測設備保障良率，芯片生產中重要性顯著量測設備保障良率，芯片生產中重要性顯著.7 1.1 量測設備在晶圓制造中的應用量測設備在晶圓制造中的應用.7 1.2 量測設備種類豐富，覆蓋多種前道工序量測設備種類豐富，覆蓋多種前道工序.9 1.2.1 膜厚測量：薄膜沉積與膜厚測量：薄膜沉積與 CMP 關鍵參數關鍵參數.10 1.2.2 關鍵尺寸（關鍵尺寸（CD）測量：柵極制造關鍵）測量：柵極制造關鍵.11 1.2

8、.3 套刻（套刻（Overlay）誤差測量：確保光刻精準度）誤差測量：確保光刻精準度.14 1.2.4 宏觀缺陷檢測：快速發現較大缺陷宏觀缺陷檢測：快速發現較大缺陷.15 1.2.5 無圖形缺陷檢測：識別雜質等缺陷無圖形缺陷檢測：識別雜質等缺陷.15 1.2.6 有圖形缺陷檢測：掃描電路圖形，使用最廣泛有圖形缺陷檢測：掃描電路圖形，使用最廣泛.16 1.2.7 電子束、電子束、X 射線檢測與復檢：精度最高射線檢測與復檢：精度最高.18 1.2.8 紅外光譜儀測量紅外光譜儀測量(FTIR)：有效獲取摻雜成分：有效獲取摻雜成分.20 1.3 量測設備技術復雜，行業壁壘高量測設備技術復雜，行業壁壘高

9、.20 1.3.1 光學檢測技術分辨率提高光學檢測技術分辨率提高.21 1.3.2 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.21 1.3.3 設備檢測速度和吞吐量的提升設備檢測速度和吞吐量的提升.22 2 量測市場前景廣闊，海外龍頭一家獨大量測市場前景廣闊，海外龍頭一家獨大.23 2.1 量測設備市場規模持續擴大量測設備市場規模持續擴大.23 2.2 量測設備國產率低，自主可控需求迫切量測設備國產率低，自主可控需求迫切.25 2.3 科磊公司：全球量測設備領跑者科磊公司：全球量測設備領跑者.27 3 中國企業奮起直追，技術突破前景可期中國企業奮起直追，技術突破前景可期.3

10、1 3.1 精測電子（精測電子（300567.SZ）：全方位布局前道檢測設備）：全方位布局前道檢測設備.31 3.2 睿勵科學儀器（中微公司睿勵科學儀器（中微公司 688012.SH 持股）：國產量測設備領跑者持股）：國產量測設備領跑者.34 3.3 賽騰股份（賽騰股份（603283.SH）：半導體領域有力競爭者）：半導體領域有力競爭者.36 3.4 中科飛測（未上市）：深耕半導體質中科飛測（未上市）：深耕半導體質量控制設備量控制設備.37 3.5 東方晶源（未上市）：發力突破電子束設備東方晶源（未上市）：發力突破電子束設備.39 3.6 上海優睿譜（未上市）：上海優睿譜（未上市）：FTIR

11、領域拓荒者領域拓荒者.40 3.7 上海御微（未上市）：掩模版晶圓檢測同步發力上海御微（未上市）：掩模版晶圓檢測同步發力.41 3.8 埃芯半導體（未上市）：埃芯半導體（未上市）：X 射線檢測領先者射線檢測領先者.42 4 風險提示風險提示.44 內容目錄 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 4 行業深度分析報告/證券研究報告 圖圖 1.量測設備格局圖量測設備格局圖.6 圖圖 2.量測設備分類與占比量測設備分類與占比.6 圖圖 3.量測在整個芯片生產流程中的位置量測在整個芯片生產流程中的位置.7 圖圖 4.步驟數量和單個步驟良率對成品良率的影響步驟數量和單個步驟良率對成品良率的影

12、響.8 圖圖 5.步驟數量與單個步驟良率對成品良率影響的函數圖步驟數量與單個步驟良率對成品良率影響的函數圖.8 圖圖 6.晶圓良率分布圖晶圓良率分布圖.9 圖圖 7.前道晶圓制造尺寸測量前道晶圓制造尺寸測量.9 圖圖 8.前道晶圓制造缺陷檢測前道晶圓制造缺陷檢測.9 圖圖 9.具有多層薄膜結構的集成電路具有多層薄膜結構的集成電路.10 圖圖 10.兩種光學膜厚測量方法兩種光學膜厚測量方法.10 圖圖 11.橢圓偏振光譜測量橢圓偏振光譜測量.11 圖圖 12.四探針四探針.11 圖圖 13.FinFET 中的各種關鍵尺寸中的各種關鍵尺寸.12 圖圖 14.關鍵尺寸電子掃描顯微鏡工作原理關鍵尺寸電

13、子掃描顯微鏡工作原理.12 圖圖 15.CD-SEM 結構圖結構圖.13 圖圖 16.CD-SEM 工作流程工作流程.13 圖圖 17.光學關鍵尺寸測量光學關鍵尺寸測量.13 圖圖 18.套刻誤差示例圖套刻誤差示例圖.14 圖圖 19.特殊目標圖形特殊目標圖形.14 圖圖 20.常見的晶圓正面缺陷常見的晶圓正面缺陷.15 圖圖 21.常見的晶圓背面缺陷常見的晶圓背面缺陷.15 圖圖 22.無圖形缺陷無圖形缺陷.15 圖圖 23.無圖形缺陷檢測原理圖無圖形缺陷檢測原理圖.16 圖圖 24.有圖形缺陷檢測有圖形缺陷檢測.16 圖圖 25.明場光學缺陷檢測系統明場光學缺陷檢測系統.16 圖圖 26.

14、暗場光學缺陷檢測系統暗場光學缺陷檢測系統.16 圖圖 27.有圖形缺陷檢測有圖形缺陷檢測.17 圖圖 28.常見的缺陷分布類型常見的缺陷分布類型.17 圖圖 29.通過對比圖形通過對比圖形差異來鎖定缺陷差異來鎖定缺陷.18 圖圖 30.電子束缺陷檢測結果電子束缺陷檢測結果.19 圖表目錄 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 5 行業深度分析報告/證券研究報告 圖圖 31.電子束檢測原理電子束檢測原理.19 圖圖 32.缺陷檢測和復查流程缺陷檢測和復查流程.20 圖圖 33.缺陷檢測設備刨面圖缺陷檢測設備刨面圖.21 圖圖 34.量測設備軟件系統運行流程量測設備軟件系統運行流程.2

15、2 圖圖 35.全球量測設備市場規模全球量測設備市場規模(單位：億美元單位：億美元).24 圖圖 36.各類量測設備占比各類量測設備占比.24 圖圖 37.量測設備各公司市場占比量測設備各公司市場占比.25 圖圖 38.中國半導體量測設備市場（單位：億美元）中國半導體量測設備市場（單位：億美元）.25 圖圖 39.科磊公司營收金額與增速科磊公司營收金額與增速（單位：億美元）（單位：億美元）.27 圖圖 40.科磊公司利潤金額與增速（單位：億美元）科磊公司利潤金額與增速（單位：億美元）.27 圖圖 41.科磊公司來自各地區收入金額（單位：億美元科磊公司來自各地區收入金額（單位：億美元）.27 圖

16、圖 42.精測電子歷年營業收入（億元）精測電子歷年營業收入（億元）.32 圖圖 43.精測電子歷年歸母凈利潤（億元）精測電子歷年歸母凈利潤（億元）.32 圖圖 44.精測電子各類業務營收（億元）精測電子各類業務營收（億元）.32 圖圖 45.睿勵股權結構睿勵股權結構(2022 年年 11 月月 27 日數據日數據).34 圖圖 46.中科飛測主營業務營收（億元）中科飛測主營業務營收（億元）.38 圖圖 47.優睿譜優睿譜 Eos200 設備設備.41 量測設備的核心技術量測設備的核心技術.22 2022 年年 1-6 月國內月國內 5 家晶圓廠設備招投標結果家晶圓廠設備招投標結果.26 科磊公

17、司產品介紹科磊公司產品介紹.28 精測電子半導體量測產品精測電子半導體量測產品.33 睿勵科學儀器產品睿勵科學儀器產品.35 賽騰股份半導體設備賽騰股份半導體設備.37 中科飛測產品中科飛測產品.37 東方晶源產品東方晶源產品.39 上海御微產品上海御微產品.41 埃芯半導體產品埃芯半導體產品.42 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 6 行業深度分析報告/證券研究報告 圖1.量測設備格局圖 數據來源：精測電子，中國電子專用設備工業協會，各公司官網，財通證券研究所 圖2.量測設備分類與占比 量測大類量測大類 細分類細分類 主流方法主流方法 其他方法其他方法 量測設備市場量測設備市

18、場占比占比 參數測量 膜厚 光譜橢圓偏振 FTIR、四探針電阻 12%關鍵尺寸 CD-SEM、OCD X 射線 約 12%摻雜化學成分 X 射線質譜儀 FTIR、X 射線 10%光刻套刻誤差 光學顯微成像 SEM-OL 9%缺陷檢測 電路圖形缺陷 明場、暗場有圖形缺陷檢測 EBI、X 射線 34%宏觀缺陷檢測 光學成像檢測 6%顆粒等雜質缺陷 無圖形缺陷檢測 原子力顯微鏡 5%高精度缺陷檢測復查 EBI、REVIEW-SEM X 射線 12%數據來源：集成電路產業全書,王陽元，華經產業研究院，財通證券研究所 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 7 行業深度分析報告/證券研究報告

19、1 量測設備保障良率，量測設備保障良率，芯片生產中重要性顯著芯片生產中重要性顯著 1.1 量測量測設備在晶圓制造中的應用設備在晶圓制造中的應用 芯片的完整生產流程包括前道晶圓制造前道晶圓制造和后道后道封裝測試封裝測試。在晶圓制造中使用的設備為前道設備；封裝測試中使用的設備為后道設備。晶圓制造借助半導體前道設備及 EDA 等工業軟件系統，以硅片、電子化學品、靶材、氣體等為原材料，將設計的電路圖轉移到晶圓上。晶圓的制造過程包括光刻、刻蝕、薄膜沉積、清洗、熱處理、離子注入、化學機械拋光、量測量測等多個工藝步驟。由于集成電路一般由多層結構組成，故在單個晶圓的生產中，需多次重復以上步驟，層層成形并最終構

20、成完整的集成電路結構。量測設備不直接參與量測設備不直接參與對對晶圓晶圓的光刻、刻蝕等工藝處理的光刻、刻蝕等工藝處理，但每個重要的工藝步驟后，量測設備量測設備會會對晶圓進行檢測，以驗證對晶圓進行檢測，以驗證并改善并改善工藝的質量工藝的質量，并剔除不合格率過高的，并剔除不合格率過高的晶圓。晶圓。圖3.量測在整個芯片生產流程中的位置 數據來源：HCLTech，財通證券研究所 隨著制程升級，集成電路的結構日趨復雜化：鰭式場效晶體管、3D 堆疊、埋入式字線等新型 3D 結構帶來了新的工藝挑戰，晶圓制造所需要的工序數量不斷攀升。據統計，28 納米制程晶圓制造需要數百道工序，而采用多重曝光和多重掩膜技術的

21、14 納米及以下制程，工藝步驟數量增加到近千。同時，單片晶圓制造所需的時間也長達 3 個月。高難度的工藝步驟增大了高難度的工藝步驟增大了工藝缺陷的概率工藝缺陷的概率，工藝節點每工藝節點每推進推進一一代，工藝中產生的致命缺陷數量會增加代，工藝中產生的致命缺陷數量會增加 50%50%。；漫長的生產時間，增大了晶圓；漫長的生產時間，增大了晶圓被損被損壞、污染的可能性。壞、污染的可能性。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 8 行業深度分析報告/證券研究報告 圖4.步驟數量和單個步驟良率對成品良率的影響 數據來源：KLA 官網，財通證券研究所 晶圓生產近千道的工藝步驟數量，晶圓生產近千道的

22、工藝步驟數量，對對芯片的最終良率帶來較大芯片的最終良率帶來較大壓力。壓力。單單個 7 納米晶圓制造的成本超過 10,000 美元，涉及超 1000 道工序。如果每個步驟的良品率為 99.5%，則最終只有價值小于 100 美元的芯片能夠出售，良品率低于 1%。即使每道工序良率達到 99.95%，成品良率也只有 99.9%1000=60.65%，價值約 4,000美元的芯片被報廢。據此可知，晶圓生產的良率，對晶圓廠的毛利率有著重大影響；達到并保持高良率水平，能顯著增強晶圓廠的盈利能力。圖5.步驟數量與單個步驟良率對成品良率影響的函數圖 數據來源：財通證券研究所 通過上方的良率函數圖可知，相比于步驟

23、數量在 500 次左右的成熟制程，步驟數量 1000 次的先進制程對于單步驟良率要求更高。單步驟良率 99.9%的先進制程最 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 9 行業深度分析報告/證券研究報告 終良品率只有 36.8%。隨著集成電路制程繼續朝高端推進，晶圓生產對工藝良率控制提出了更高的要求。量測設備能在晶圓生產中監測、識別、定位、分析工藝缺陷，幫助晶圓制造企業及時發現問題、改善工藝、提高良率。高端集成電路生高端集成電路生產對于量測設備的依賴將加深，量測設備的市場規模有望持續擴大產對于量測設備的依賴將加深，量測設備的市場規模有望持續擴大。圖6.晶圓良率分布圖 數據來源：三星官網

24、，財通證券研究所 在量測與測試步驟結束后，晶圓上的良率統計結果會以晶圓分布圖的方式反饋給工藝人員。合格與不合格的芯片在晶圓上的位置，會通過工業軟件錄入到計算機系統中，以晶圓圖的形式記錄下來。較早的技術會在不良芯片的表面上涂上墨點（Inking）；晶圓移送到封裝廠后，就不會去封裝這些帶墨點的芯片，從而節省大量的人力物力成本。此外，部分芯片會被判定為不合格，但是可以修復；這些芯片經過專用的激光修復機處理后，會重新進入測試流程。1.2 量測設備量測設備種類豐富種類豐富，覆蓋多種前道工序覆蓋多種前道工序 量測設備可分為尺寸測量尺寸測量設備設備(Metrology)、缺陷檢測缺陷檢測設備設備(Defec

25、t Inspection)兩大類，兩類設備均廣泛運用于晶圓生產流程中。測量設備對單步工藝（或若干次相似工藝）處理的晶圓進行測量，確保關鍵工藝參數（厚度、線寬、成分等）符合集成電路的工藝指標。測量設備主要包括膜厚測量、關鍵尺寸測量、膜厚測量、關鍵尺寸測量、套刻套刻測量等測量等。缺陷檢測設備對晶圓表面的電路結構進行掃描，發現并定位異常的電路圖形，主要包括有圖形檢測、無圖形檢測、電子束檢測有圖形檢測、無圖形檢測、電子束檢測三大類。圖7.前道晶圓制造尺寸測量 圖8.前道晶圓制造缺陷檢測 數據來源：semiwiki，財通證券研究所 數據來源：BACUS 協會，Andrew Cross 等，財通證券研究所

26、 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 10 行業深度分析報告/證券研究報告 1.2.1 膜厚測量膜厚測量：薄膜沉積薄膜沉積與與 CMP 關鍵關鍵參數參數 集成電路的制造需要在晶圓表面多次沉積各種薄膜。隨著工藝制程的進步，薄膜沉積的次數由 90 納米制程的 40 次上升到 14 納米制程的超過 100 次；薄膜種類也由 6 種上升到近 20 種。薄膜的厚度和均勻性會對集成電路的最終性能產生較大影響；故高質量、厚度精確的薄膜沉積和薄膜形貌保持，是實現高良率關鍵。薄膜的種類主要包括硅（單晶硅、多晶硅），電介質（二氧化硅、單晶硅），金屬膜（鋁、鈦、銅、鎢）。不同透明度的薄膜，量測設備會不

27、同透明度的薄膜，量測設備會采用不同的方式測量膜厚。采用不同的方式測量膜厚。圖9.具有多層薄膜結構的集成電路 數據來源：AMAT 官網，財通證券研究所 針對透明的介質薄膜（氮化物、氧化物）、半導體薄膜（硅）、很薄的金屬薄膜（Ti、Ta 及其氧化物），可基于多界面光學干涉原理對其進行膜厚測量。這種測量方式這種測量方式稱為光學薄膜測量，稱為光學薄膜測量，具有快速、精確、無損傷的特點。具有快速、精確、無損傷的特點。圖10.兩種光學膜厚測量方法 數據來源：Shnti，財通證券研究所 光學薄膜測量設備有橢圓偏振光譜測量橢圓偏振光譜測量和垂直測量垂直測量兩種方式。橢圓偏振測量方式橢圓偏振測量方式更為精確更為

28、精確，其主要原理是：光源發出的光以一定角度入射晶圓片表面，被薄膜層和襯底層反射的光，經過光學系統和檢偏器，最終由質譜儀接收。其中，光學系統需要兼顧入射光在晶圓表面的光斑大小、光通量、光譜系統的分辨率，從而實 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 11 行業深度分析報告/證券研究報告 現在以毫秒為單位的短時間內，微小區域內的光譜收集。質譜儀收集光學信號后，軟件系統依據光學色散模型，及多界面光學干涉原理，對入射信號進行算法處理，最終得到精確的薄膜厚度，并上傳到數據系統當中。在工作過程中，移動平臺會移動晶圓從而測量多個位置；光譜采集、數學計算、晶圓移動一般并行進行。圖11.橢圓偏振光譜測

29、量 數據來源：儀器信息網,財通證券研究所 對于較厚的不透光導電金屬，一般使用對于較厚的不透光導電金屬，一般使用四四探針儀對其進行厚度測量探針儀對其進行厚度測量。由于鋁、銅這樣的純金屬材料，電阻率是一個常數，故對金屬膜層方塊電阻率的測量，能同時計算出薄膜厚度。四探針測量電阻的具體方法為：在 1,4 兩點外接電流源，將一個恒定電流通過探針注入樣品，使用電流表計量電流大小 I；同時在 2,3 探針之間用精準電壓表測得內部電壓 U，從而憑借 R=U/I 得出電阻，再除以金屬的單位厚度電阻率，最終得出膜厚。圖12.四探針 數據來源：集成電路產業全書,王陽元，財通證券研究所 1.2.2 關鍵尺寸關鍵尺寸（

30、CD）測量測量：柵極：柵極制造關鍵制造關鍵 隨著晶圓制造技術的不斷發展，集成電路中各類尺寸不斷微縮，對尺寸誤差的容忍度也不斷降低。其中，集成電路柵極的關鍵尺寸大小非常重要，其任何變化都會嚴重影響芯片性能，需要光刻和刻蝕等高難度工藝。此外，關鍵尺寸測量有助于實現工藝的均一性和穩定性。因為集成電路關鍵尺寸的變化，會反映出刻蝕、謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 12 行業深度分析報告/證券研究報告 光刻等設備和工藝的波動偏差，或光刻膠等關鍵材料的性能變化。由于柵極是集成電路中最微小的結構，故測量關鍵尺寸通常需要關鍵尺寸掃描關鍵尺寸掃描電子電子顯微鏡顯微鏡(CD-SEM)和和光學關鍵尺

31、寸測量設備光學關鍵尺寸測量設備(OCD)。圖13.FinFET 中的各種關鍵尺寸 數據來源：SemiEngineer,財通證券研究所 關鍵尺寸電子掃描顯微鏡用于測量關鍵尺寸，并監控光刻與顯影涂膠設備的運行狀況，其工作的基本原理是：被測物體的原子被顯微鏡電子槍發射的電子束激發，產生二次電子。由于斜坡處入射電子有效作用面積大，產生的二次電子數量最多，轉換為電鏡圖像時，圖像邊緣亮度高，可以此為依據計算關鍵尺寸。圖14.關鍵尺寸電子掃描顯微鏡工作原理 數據來源：集成電路產業全書,王陽元，財通證券研究所 集成電路大批量生產對于關鍵尺寸掃描顯微鏡（CD-SEM）的產能有較高要求，故其需要具備快速準確的圖像

32、識別能力。設備中承載晶圓的移動平臺，通常以微米為單位進行移動，CD-SEM 會在低放大倍數上，通過光學方式初步搜索特征圖形，然后依據特征圖形與待測圖形的相對位置，對準最終需要測量的關鍵尺寸圖形(高精度的電子束用以確保對準精度)。電子掃描并完成成像后，會將圖像和數據上傳到系統中，系統依據算法構建出集成電路結構的 2D 或 3D 圖形。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 13 行業深度分析報告/證券研究報告 圖15.CD-SEM 結構圖 圖16.CD-SEM 工作流程 數據來源：TCK 公司官網，財通證券研究所 數據來源：集成電路產業全書,王陽元，財通證券研究所 CD-SEM 也存在

33、一些缺點：測量需在高真空環境中進行，設備體積大，測量速度慢；高能電荷可能損壞集成電路結構。針對這些缺點，光學關鍵尺寸測量設備（光學關鍵尺寸測量設備（OCD）可以有效進行彌補。光學關鍵尺光學關鍵尺寸測量具有較好的重復性和穩定性，可以一次測量得到較多的工藝參數寸測量具有較好的重復性和穩定性，可以一次測量得到較多的工藝參數，在先進，在先進制程中得到廣泛應用。制程中得到廣泛應用。圖17.光學關鍵尺寸測量 數據來源：GlobalFoundries 官網，財通證券研究所 如圖所示，可見光源或紫外光源入射到晶圓表面，經過晶圓表面衍射產生的衍射光中，包含了晶圓表面的電路結構、材料等重要信息。衍射光被光譜分析儀

34、收集后，計算機軟件系統將接收到的光譜與系統數據庫中的光譜模型進行對比、匹配，經過調整和計算后，得出正確的關鍵尺寸模型和參數。由此可知，光譜數據庫由此可知，光譜數據庫和和建模算法，建模算法，是光學關鍵尺寸測量是光學關鍵尺寸測量等各種等各種設備的設備的重要組成部分。重要組成部分。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 14 行業深度分析報告/證券研究報告 1.2.3 套套刻刻（Overlay）誤差測量誤差測量：確保光刻精準度：確保光刻精準度 套刻誤差的定義是兩層圖形結構中心之間的平面距離。隨著集成電路的層數不斷增多，多重圖形和多重曝光的光刻工藝被廣泛應用，不同步驟形成的電路圖形之間的套刻

35、精度愈發重要。套刻誤差過大形成的錯位，會導致整個電路失效報廢。套刻誤差測量設備，用于確保不同層級電路圖形，和同一層電路圖形的正確對齊和放置。套刻誤差測量通常在每道光刻步驟后進行。圖18.套刻誤差示例圖 數據來源：EEtimes,，KLA 官網，財通證券研究所 套刻誤差測量有光學顯微成像（IBO）、光學衍射成像（DBO）、掃描電子顯微鏡（SEM-OL）三種方法。光學顯微成像設備比較常用，通過光學顯微系統獲得兩層套刻目標圖形的數字化圖形，然后通過軟件算法定位每一層圖形的邊界位置，進一步計算出中心位置，從而獲得套刻誤差;光學衍射設備將一束單色平行光，照射到不同層套刻目標的光柵上，通過測量衍射射束強度

36、的不確定性來確定誤差。掃描電子顯微鏡的主要用于刻蝕后的最終套刻誤差測量，對應的目標圖形尺寸更小，但測量速度較慢。圖19.特殊目標圖形 數據來源：IEEE，Nan-Nan Zhang;Man-Hua Shen;Yi-Shih Lin,財通證券研究所 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 15 行業深度分析報告/證券研究報告 套刻測量需要在模板上設計專用的套刻套刻目標圖形目標圖形以方便對準測量，這些圖形通常出現在劃片槽區域。在高端芯片制程中，對準圖形的邊緣數量不斷增加，常見的對準圖形包括：塊中塊、條中條、特殊目標圖形。1.2.4 宏觀缺陷檢測宏觀缺陷檢測：快速發現較大缺陷：快速發現較大

37、缺陷 宏觀缺陷檢測設備基于光學圖像技術，用于晶圓片上較大缺陷的識別檢測，通常針對尺度大于 0.5 微米的缺陷。宏觀缺陷檢測有兩種方式：一種是全晶圓表面一次性圖像成形，檢測速度快；另一種方法為每次檢測晶圓部分區域，通過連續掃描成像，最終得到完整的晶圓圖形。檢測的光學原理與其他光學設備類似：光源入射到晶圓片表面，光學傳感器捕捉晶圓反射或衍射的光，計算機系統對比分析光學數據，通過異常值來捕捉缺陷。圖20.常見的晶圓正面缺陷 圖21.常見的晶圓背面缺陷 數據來源：天準公司官網,財通證券研究所 數據來源：天準公司官網,財通證券研究所 宏觀缺陷類型通常分為晶圓正面缺陷、晶圓背部缺陷、邊緣缺陷三種。晶圓正面

38、缺陷通常包括聚焦缺陷、部分曝光、光刻膠、顆粒污染缺陷、套刻錯誤、劃痕等；晶圓背面缺陷主要為劃痕和裂紋；晶圓邊緣缺陷主要為邊緣去除覆蓋度缺陷、邊緣缺口、裂紋等。1.2.5 無圖形缺陷檢測無圖形缺陷檢測：識別雜質等識別雜質等缺陷缺陷 無圖形缺陷檢測設備使用光學的檢測方法，主要針對的缺陷類型包括顆粒污染、凹坑、水印、劃傷、外延垛堆、CMP 凸起等。在前道晶圓制造流程中，無圖形缺陷檢測主要用于來料品質檢測、薄膜沉積與 CMP 的工藝控制、晶圓背面污染檢測、測試設備潔凈度等領域。圖22.無圖形缺陷 數據來源：精測電子官網,財通證券研究所 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 16 行業深度分

39、析報告/證券研究報告 無圖形缺陷檢的主要工作原理為：將激光照射在晶圓表面某一區域，晶圓在移動平臺的作用下做旋轉和直線運動，從而實現激光對晶圓表面的完整掃描。當激光光束掃描到缺陷時，缺陷部位會產生特殊的散射信號。設備通過多通道采集散射光信號，排除表面背景噪聲，通過算法進行分析比較，從而識別缺陷并確定其位置。量產時的晶圓處理速度可達到 100 片每小時。圖23.無圖形缺陷檢測原理圖 數據來源：日立官網，財通證券研究所 1.2.6 有圖形缺陷檢測有圖形缺陷檢測：掃描電路圖形，使用最廣泛掃描電路圖形，使用最廣泛 有圖形缺陷檢測設備采用高精度的光學技術，對晶圓表面納米及微米尺度的缺陷進行識別和定位。針對

40、不同的集成電路材料和結構，缺陷檢測設備在照明和成像的方式、光源亮度、光譜范圍、光傳感器等光學系統上，有不同的設計。有圖形缺陷檢測設備主要可分為明場缺陷檢測明場缺陷檢測和暗場缺陷檢測暗場缺陷檢測兩大類。圖24.有圖形缺陷檢測 數據來源：精測電子官網，財通證券研究所 圖25.明場光學缺陷檢測系統 圖26.暗場光學缺陷檢測系統 數據來源：集成電路產業全書,王陽元，財通證券研究所 數據來源：集成電路產業全書,王陽元，財通證券研究所 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 17 行業深度分析報告/證券研究報告 明場缺陷檢測設備，采用等離子體光源垂直入射，入射角度和光學信號的采集角度完全或部分相

41、同，光學傳感器生成的圖像主要由反射光產生；暗場缺陷檢測設備通常采用激光光源，光線入射角度和采集角度不同，光學圖像主要由被晶圓片表面散射的光生成。明場設備的照明光路和采集光路共用一個顯微物鏡；而暗場檢測設備的照明光路和采集光路存在物理隔離。圖27.有圖形缺陷檢測 數據來源：日立官網，財通證券研究所 晶圓表面的缺陷可分為系統性缺陷和隨機缺陷兩大類。隨機缺陷通常由晶圓生產中的雜質污染（灰塵，金屬顆粒）所導致，具有較強的不可預測性；而系統性缺陷通常由掩膜版或晶圓制造過程中的工藝問題所導致，具有較強的重復性。系統性缺陷通常出現在一批晶圓的相似位置（如晶圓的邊緣或中心位置）。圖28.常見的缺陷分布類型 數

42、據來源：ResearchGate，Muhammad Saqlain,Qasim Abbas,Jong Yun Lee,財通證券研究所 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 18 行業深度分析報告/證券研究報告 有圖形缺陷檢測的具體步驟為：移動平臺吸附晶圓；通過預對準確定晶圓中心位置和旋轉角度；通過圖像識別功能，精確校準并確定每個芯片的位置；運動系統以 S 形軌跡運動；運動中，光學系統對晶圓上的各個芯片進行掃描、拍照；有圖形缺陷檢測設備將圖像和數據上傳系統，通過算法進行處理。圖29.通過對比圖形差異來鎖定缺陷 數據來源：日立官網，財通證券研究所 由于隨機缺陷重復出現的概率極低，故有圖

43、形缺陷檢測可對比兩個相鄰芯片的電路圖形，搜尋電路圖形差異從而定位缺陷。相對的，系統性缺陷可能同時出現在相鄰芯片上，故鄰近對比的陷檢測方式可能無法發現。為進一步提高有圖形缺陷識別的準確性，缺陷掃描系統通常會確定“黃金芯片”作為圖形對比基準（reference）?！包S金芯片”可以通過人工選擇得到，也可以通過若干芯片的圖形組合疊加得到。1.2.7 電子束電子束、X 射線射線檢測檢測與復檢與復檢：精度最高精度最高 電子束圖形缺陷檢測設備（EBI），是一種利用電子掃描顯微鏡，對晶圓進行缺陷檢測的量測設備。其核心部件電子掃描顯微鏡，通過聚焦離子束對晶圓表面進行掃描，接收放射回來的二次電子和背散射電子，經過

44、計算處理后將其轉換為晶圓形貌的灰度圖像。傳統的光學檢測技術晶圓處理速度快；但隨著集成電路制程的發展，光學檢測方法受制于光線波長，圖像識別時的分辨率和靈敏度面臨越來越大的挑戰。集成電路產線通常采用光學、電子束相結合的檢測方法：光學檢測快速定位缺陷，電子束設備對缺陷進行高精度的掃描成像。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 19 行業深度分析報告/證券研究報告 圖30.電子束缺陷檢測結果 數據來源：KLA 官網，財通證券研究所 相比于光學檢測設備，電子束檢測設備對圖形的物理缺陷（顆粒、凸起、橋接、空穴）具有更高的識別率，對具備隱藏缺陷的檢測能力。雖然電子束設備性能占優勢，但是其檢測速度

45、較慢，不能單獨滿足晶圓廠的需求，故不能完全替代光學檢測。為提高電子束設備的檢測速率，并行多筒和單筒多電子束設備為未來的主要發展方向。圖31.電子束檢測原理 數據來源：NuFlare,財通證券研究所 X射線檢測設備主要由 X射線管和 X射線質譜儀組成，這種檢測方法具備穿透力強，低損傷的特點，同時具備測定金屬成分的能力，可運用在超薄膜的測量中。與電子束檢測類似，單獨的 X 射線檢測速度慢，主要運用在多層、高深寬比結構（例如：3D NAND 存儲器的 ON Stack）等特定場景中。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 20 行業深度分析報告/證券研究報告 圖32.缺陷檢測和復查流程 數

46、據來源：集成電路產業全書,王陽元，財通證券研究所 在完成對晶圓表面缺陷的檢測后，識別道的缺陷位置和特征會錄入到缺陷數據庫中。隨后，缺陷分析掃描電子顯微鏡（Review-SEM）用于高精度地分析缺陷的形貌和成分。Review-SEM 通關收集散射的二次電子、背散射電子來觀測缺陷的尺寸、形貌、背景環境，通過收集特征 X 射線信號來確定缺陷的元素成分。與 EBI相比，Review-SEM 具有更高的分辨率，但檢測速度更慢。1.2.8 紅外光譜儀測量紅外光譜儀測量(FTIR)：有效獲取摻雜成分：有效獲取摻雜成分 傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）采用紅外線（2.5-25 微米）的高壓汞燈或碳硅棒光源，可

47、以測量膜層物質的化學組成和分子結構。FTIR 主要運用在硅外延膜層的膜厚和成分測量，及硼磷硅玻璃膜等特殊膜層的摻雜成分測量當中。FTIR 工作的主要原理為：由紅外光源發出的紅外光經準直為平行紅外光束進入干涉系統（由定鏡和動鏡組成），由于光程差形成干涉。干涉光信號到達探測器上，經過傅里葉變換處理得到紅外光譜圖，進而得到化學成分等所需信息。1.3 量測量測設備設備技術復雜技術復雜，行業壁壘高行業壁壘高 量測設備需要光學、電子學、移動平臺、傳感器、數據計算軟件等多個系統密切配合，每個設備廠商針對上述系統都有獨特設計和大量的獨家 knowhow，行業壁壘較高。此外，制程升級也帶來了新的難點。等同樣大小

48、的缺陷在成熟制程中是非致命的，在先進制程中卻極有可能是導致電路失效的致命性缺陷。因此量測設備需要更高的靈敏度，更快速、更精確的測量能力。超薄膜(厚度小于 10 埃)、極高深寬比、非破壞性的圖形等結構的測量，也提出了新的要求。量測設備的主要技術難點包括分辨率、軟件算法、產能等。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 21 行業深度分析報告/證券研究報告 圖33.缺陷檢測設備刨面圖 數據來源：KLA 官網，財通證券研究所 1.3.1 光學檢測技術分辨率提高光學檢測技術分辨率提高 隨著光刻技術的不斷發展，集成電路構造不斷縮小，對檢測技術的分辨精度也提出了更高要求。目前較先進的量測設備已使用

49、 DUV 波段光源，能夠檢測小于 14納米的缺陷，并實現 0.003 納米的膜厚測量；展望未來，量測設備會更多使用波長更短的 VUV、EUV 光源來捕捉更小的缺陷。此外，光源光譜范圍的拓寬和光學系統數值孔徑的提升以提高光學分辨率，也是重要突破方向。1.3.2 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 量測設備已不單純依賴圖像解析來捕捉缺陷，而是結合了圖像信號處理軟件和算法，在信噪比圖像中尋找異常信號。量測算法的專業性強、難度大，需要較長時間的工藝經驗積累，開發周期長。量測設備企業均在自家產品上研發算法和軟件，算法不對外單獨出售。隨著量測設備收集的數據量繼續增長，未來對量測設

50、備算法軟件的要求會越來越高。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 22 行業深度分析報告/證券研究報告 圖34.量測設備軟件系統運行流程 數據來源：ResearchGate，S.Koshihara,Yoshihiro Ota,Hideo Sakai,R.Matsuoka，財通證券研究所 1.3.3 設備檢測速度和吞吐量的提升設備檢測速度和吞吐量的提升 量測量測設備的設備的產能產能關系到晶圓生產的效率和經濟效益關系到晶圓生產的效率和經濟效益。量測設備的產能提升，將有效降每片晶圓的檢測成本，從而在提高良品率的同時，更好地控制晶圓廠的生產成本。量測設備的核心技術 光源發生器 量測設備采用

51、寬波段光、激光等多種光源。傳統的光源包括氙氣燈、汞放燈，新型光源為激光持續放電燈。由于晶圓表面不同材料的光譜不同，更寬的光譜能夠提供對不同材料缺陷更強的信號選擇。深紫外、可見光、X光、電子束光學系統 量測設備具備復雜的光學系統，包括偏振光學系統、激光整形光學系統、曲面反射鏡與透鏡、可調節濾光器、深紫外高數值孔徑光學物鏡等，這些系統確保光線能夠精準地衍射和反射，并被光學信號傳感器收集。高性能數據傳輸與處理能力 量測設備在工作過程中，其傳感器會收集晶圓的各種光學和電學信號，生產海量的數據傳輸量；同時，量測設備的軟件系統在參考數據庫分析收集到的信號，并構建模型時，需要強大的計算能力。這對量測設備計算

52、機系統的數據傳輸和計算能力提出了極高的要求。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 23 行業深度分析報告/證券研究報告 人工智能、算法、機械學習 量測設備的計算機系統使用先進算法處理收集到的光電信號，提高數據處理效率的同時降低系統的負荷。量測設備企業在數據庫中保存有大量晶圓缺陷的信號特征，經過其訓練的人工智能，有能力以更高的精準度和效率找出缺陷。圖像傳感器與攝像頭 量測設備需要在短時間內處理大量晶圓，故設備的圖像傳感器需要在較短的時間內完成對晶圓片的高分辨，高精度的照相曝光。精密運動平臺與機械控制裝置 量測設備通過吸附晶圓的運動平臺的移動，實現晶圓片不同部位的檢測、測量、拍照處理。

53、移動平臺需要同時具備高移動速度和高移動精準度，和光刻機雙工件臺的技術要求類似。寬頻等離子檢測技術 傳統光學檢測設備對于微小或埋藏的缺陷發現概率較低，而電子束設備檢測速度較慢。KLA 的寬頻等離子檢測技術采用新的光源（SR-DUV 或 DUV+UV），同時具備較為靈敏的檢測能力和較高速的晶圓處理速度。電子槍與 X 射線槍 電子槍和 X 射線槍是電子顯微鏡等檢測設備的核心組成部分，具有較高的技術難度；電子束檢測需要在真空環境下進行，對真空系統有較高的要求。數據來源：KLA 官網，財通證券研究所 2 量測市場前景廣闊，量測市場前景廣闊，海外海外龍頭一家獨大龍頭一家獨大 2.1 量測量測設備設備市場規

54、模持續擴大市場規模持續擴大 量測是除光刻、薄膜沉積、刻蝕外，最大的半導體設備細分類市場。隨著集成電路制程的進步，量測設備的市場規模逐年上升，2021 年全球市場規模達到 104.1億美元，僅次于刻蝕、光刻、CVD，相比于 2020 年的 76.5 億美元增長 36.5%。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 24 行業深度分析報告/證券研究報告 圖35.全球量測設備市場規模(單位：億美元)數據來源：中科飛測招股說明書，財通證券研究所 由于量測設備種類較多，量測設備市場存在多個細分類。有圖形缺陷檢測設備市場規模最大，占量測設備整體銷售額的 34%；關鍵尺寸掃描顯微鏡占 12%；膜厚測

55、量設備占 12%；電子束檢測設備占 12%；套刻誤差設備占 9%；宏觀缺陷檢測設備占 6%；無圖形晶圓檢測設備占 5%。圖36.各類量測設備占比 數據來源：華經產業研究院，財通證券研究所 量測設備市場呈現出高度壟斷的格局，行業前 5 名分別為科磊、應用材料、日立、Nanometrics、Nova，市場占比分別為 52%，12%，11%，4%，3%，行業 TOP3 占據 75%的市場份額。美國的科磊公司牢牢占據行業的龍頭地位，市場占有率超過行業第二的四倍。47.656.166.263.776.5104.1-10.00%-5.00%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00

56、%30.00%35.00%40.00%020406080100120201620172018201920202021量測設備市場規模YOY34%5%12%12%12%9%6%10%有圖形檢測無圖形檢測電子束檢測膜厚測量關鍵尺寸電子顯微鏡刻套誤差宏觀缺陷檢測其他 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 25 行業深度分析報告/證券研究報告 圖37.量測設備各公司市場占比 數據來源：精測電子官網，財通證券研究所 2.2 量測設備國產率低，自主可控需求迫切量測設備國產率低，自主可控需求迫切 受益于國內晶圓廠的大幅擴產，中國大陸量測設備市場規模不斷攀升，2020 年市場規模已達到 21 億美

57、元，折合人民幣約 150 億元，占全球量測設備市場總額的27.4%。據精測電子預估，目前中國半導體量測設備市場已進一步上升到 31.1 億美元，未來 5 年預計復合增長率為 14%。圖38.中國半導體量測設備市場（單位：億美元）數據來源：中科飛測招股說明書，財通證券研究所 52%12%11%4%3%18%KLAAMAThitachiNanometricsNova其他78.412.516.92125.831.10%10%20%30%40%50%60%051015202530352016201720182019202020212022E市場規模YOY 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標

58、準 26 行業深度分析報告/證券研究報告 量測設備涉及多種光學、電子學尖端技術，國內企業在相關領域起步晚，技術積累薄弱，相比于科磊等海外企業有著很大的差距。國內包含成熟制程在內的所有國內包含成熟制程在內的所有半導體生產線中半導體生產線中，國產前道量測設備的整體占比只有，國產前道量測設備的整體占比只有 2%。2022 年年 1-6 月，國內月，國內晶圓廠公開招標量測晶圓廠公開招標量測設備中設備中（幾乎（幾乎全部為成熟或特色工藝制程），國產化比例只有全部為成熟或特色工藝制程），國產化比例只有12%?？紤]到大量 12 寸設備，晶圓廠未進行公開招標，實際國產化率更低。2022 年 1-6 月國內 5

59、家晶圓廠設備招投標結果 設備類型設備類型 國產中標臺數國產中標臺數 國產化率國產化率 光刻設備 1 8%涂膠顯影設備 7 37%薄膜沉積設備 30 31%刻蝕設備 40 50%CMP 設備 9 45%清洗設備 14 42%離子注入設備 3 9%檢測/量測設備 8 12%測試設備 4 9%爐管設備 33 35%去膠機 25 86%剝離設備 6 60%刷片機 5 56%其他設備 20 48%合計合計 205205 35%35%數據來源：半導體產業研究院，財通證券研究所 2022 年 1-9 月，中國大陸光學類半導體量測設備的進口額已達 25.21 億美元，已接近去年 26.70 億美元的水平。同期

60、，中國大陸電子顯微鏡與衍射儀進口額 9.89億美元，已超過去年全年（有部分電子顯微鏡與衍射儀用于半導體生產）。國內國內量量測設備市場規模大，進口替代空間充裕，國產設備企業測設備市場規模大，進口替代空間充裕，國產設備企業成長空間廣闊。成長空間廣闊。隨著海外對中國半導體施加更多限制，量測設備的重要性不斷凸顯?？评冢↘LA）和應用材料（AMAT）兩家美國公司，占據全球量測設備市場份額超過 60%，歐洲和日本企業能夠替代的美系產品有限?？评诠?2021 財年來自中國市場的銷售額，高達 26.6 億美元（包括備件、服務收入），國內晶圓廠對其依賴程度較高。美美國企業在量測設備領域的優勢地位，是國內半導體

61、產業突破本輪新限制國企業在量測設備領域的優勢地位，是國內半導體產業突破本輪新限制、沖擊高沖擊高端制程所面臨的端制程所面臨的嚴峻挑戰嚴峻挑戰。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 27 行業深度分析報告/證券研究報告 2.3 科磊公司：全球量測設備領跑者科磊公司：全球量測設備領跑者 科磊（KLA）于 1976年創立，總部在美國舊金山灣區的米爾皮塔斯，全球最大的量測設備企業。公司的業務已擴張到全球 19個國家，擁有員工超過 13200 人，65%的員工擁有博士或碩士學位，2022年實現營業收入 92.12億美元，同比增長 33.14%?？评诠镜臉I務可分為服務和量測設備兩大類，其中 2

62、022財年服務收入 19.10 億美元，占比 20.74%;量測設備收入 73.01 億美元,占比 79.26%。公司 2022 年的研發支出達 11.05 億美元。圖39.科磊公司營收金額與增速（單位：億美元）圖40.科磊公司利潤金額與增速（單位：億美元）數據來源：WIND，財通證券研究所 注:2022 年數據為截至 2022 年 6 月 30日的財年 數據來源：WIND，財通證券研究所 注:2022 年數據為截至 2022 年 6 月 30日的財年 2022 財年，科磊公司有 26.6 億美元的收入來自中國大陸，占比 28.88%；中國臺灣 25.28 億美元；占比 27.45%；韓國 1

63、4.3 億美元占比 15.53%；北美 9.28 億美元占比 10.07%；日本 7.25億美元占比 7.87%?？评诠緛碜愿鞯貐^的歷年營收金額如下圖所示，來自中國大陸的營收占比不斷升高，從側面反映出國內晶圓廠對其的依賴。圖41.科磊公司來自各地區收入金額（單位：億美元）40.3745.6958.0669.1992.120.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%010203040506070809010020182019202020212022營業總收入同比(%)8.0211.7614.9620.7833.22-20.00%-10.00%0.

64、00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%0510152025303520182019202020212022扣非后歸屬母公司股東的凈利潤同比(%)02040608010020182019202020212022中國臺灣北美日本韓國中國大陸歐洲和以色列其他亞洲國家 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 28 行業深度分析報告/證券研究報告 數據來源：WIND，財通證券研究所 注:2022 年數據為截至 2022 年 6 月 30 日的財年 科磊公司產品種類豐富，覆蓋幾乎全部量測設備細分類。其中，科磊公司在宏觀晶圓形貌檢測，無圖形缺陷檢

65、測，有圖形缺陷檢測、掩膜版檢測、套刻誤差檢測等領域具有較強的技術優勢，市場占比預估超過 50%?？评诠井a品介紹 設備型號 設備類型 設備技術特點 設備圖片 Aleris series 光譜橢偏儀-膜厚測量儀 Aleris 系列薄膜量測設備利用寬帶光譜橢偏儀（BBSE）技術可為 32nm 節點及以下節點提供可靠的、精確的薄膜厚度、折射率、應力以及成分測量。其中，Aleris 8330 用于金屬間電介質、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 用于超薄擴散層、超薄柵極氧化物、先進光阻、193nm ARC層、超薄多層堆疊以及 CVD 層。Aleris

66、 8510 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 光譜橢偏儀-膜厚測量系統 SpectraFilm：設采用高亮度光源驅動光譜橢偏儀技術，新的 FoG（光柵上的薄膜）算法可以在類似器件的光柵結構上實現薄膜測量，從而進一步提高測量值的準確性。該設備可為 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、折射率和應力測量。Archer 系列 光學散射-套刻測量 Archer 600 憑借新型的成像測量技術和彈性的工藝目標設計，能夠對不同工藝層、器件類型、設計節點的多種結構（多層材料結構，芯片內部結構）進行套刻測

67、量。ATL:基于散射測量的套刻測量系統，可以支持 7 納米及以下設計節點的高精度套刻量測。Archer 500:基于雙重成像和散射的測量模塊，可以為2Xnm/1Xnm 設計節點的存儲器，進行高性能和低成本的套刻誤差測量。SpectraShape系列 光學-關鍵尺寸和晶圓形貌測量 SpectraShape10K：可以對 1Xnm 及以下的 FinFET、多層疊堆 3D NAND 的關鍵尺寸（CD）和三維形貌進行測量和監控。設備采用各種光學技術和獨特算法，可以測量包括臨界尺寸，金屬柵極凹槽，high-k 凹槽，側壁角度，光阻高度，硬光罩高度，間距偏移在內的各種參數。SpectraShape 900

68、0:可以對 20 納米及以下的集成電路進行光學 CD 測量和晶圓形貌測量.謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 29 行業深度分析報告/證券研究報告 SpectraShape 8810/8660:可以對 32 納米及以下的集成電路進行光學 CD 測量和晶圓形貌測量。WaferSight系列 光學-無圖案裸晶圓幾何形貌測量 WaferSight：可對拋光硅晶圓、外延硅晶圓、先進基板進行質量認證。設備可測量得到晶圓平坦度，雙面納米級形貌、高分辨率邊緣碾軋數據。PWG 系列 光學-晶圓幾何形貌測量 PWG5:具有高分辨率和高密度采樣，可以測量 3D NAND 多層疊堆結構中，薄膜應力引起

69、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。TERON 系列 光學-有圖案掩膜版缺陷檢測 Teron 640：Teron 640 型光罩檢測設備通過芯片與數據庫或芯片與芯片之間的圖案對比，檢測關鍵圖案和顆粒缺陷，具備處理各種堆疊材料和復雜的 OPC 結構的能力，缺陷捕獲率和潔凈度滿足 EUV 光罩生產的要求。Teron 630:用于 1Xnm/2XHP 光學和 EUV 光罩檢測 Teron 610:用于 2Xnm/3XHP 光學光罩檢測 TeraSca

70、n 500XR:用于 3Xnm/4XHP 光學光罩檢測 LMS IPRO系列 光學-掩膜版缺陷檢測 LMS IPRO7:光罩定位測量系統采用 KLA 獨有的模型量測算法,可以高精度地測量目標和多個器件上的多個特征圖案的定位誤差，為 7 納米節點使用的 EUV 光罩提供準確快速的圖案定位。LMS IPRO7 可以在光罩的開發和生產過程中收集數據，校正電子束光罩寫入儀并提升光罩的質量。LMS IPRO6:用于 10nm 設計節點的光罩量測系統，能夠測量標準定位標記和器件上圖形特征。LMS IPRO4:用于 32nm/28nm 設計節點的光罩測量系統。LMS IPRO4 在行業內獨具靈活的 4 寸至

71、 8 寸的光罩尺寸處理能力。Surfscan 系列 光學-無圖案檢測 Surfscan SP7:無圖案晶圓檢測系統可用于先進的邏輯芯片和存儲器芯片制造，覆蓋 EUV 光刻工藝，也可用于先進襯底制造（如特級硅晶圓、外延和 SOI 晶圓）。設備采用具備峰值功率控制的 DUV 激光光源、全新的光學架構、一系列光斑尺寸變化以及先進的算法，為裸晶圓、光滑和粗糙的薄膜以及精細的光阻和光刻堆棧結構提供靈敏度極高的檢測和更好的缺陷分類。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 30 行業深度分析報告/證券研究報告 Surfscan SP5XP:無圖案晶圓表面檢測系統，不僅產量高也具有 DUV 靈敏度，

72、適用于 1Xnm 設計節點的 IC、襯底制造。Surfscan SP5:無圖案晶圓表面檢測系統，不僅產量高也具有 DUV 靈敏度，適用于 2X/1Xnm 設計節點的 IC、襯底制造。Surfscan SP3:無圖案晶圓表面檢測系統，不僅產量高也具有 DUV 靈敏度，適用于 2Xnm 設計節點的 IC、襯底制造 3900 系列 有圖形缺陷檢測 392x 系列寬光帶等離子缺陷檢測系統，配備深紫外（SR-DUV）波段光源、新型傳感器、pixel-point 和 nano-cell 設計識別算法，具有超分辨率。392x 型設備對特殊類型缺陷具有高靈敏度的捕獲能力，可以為7 納米設計節點的邏輯電路及先進

73、存儲器制造，提供晶圓級別的缺陷檢測、良率改進、在線監測服務。392x 系列還配有先進的 pixelpoin 和 nanocell設計認知算法，能夠在對良率關鍵的圖案位置捕獲缺陷并對其分類。3900 and 3905: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存器件進行針對影響良率的關鍵缺陷的檢測。2900 系列 有圖形缺陷檢測 2950 和 2955 寬光譜等離子缺陷檢測儀采用增強型寬光譜等離子照射技術以及 pixel-point 和 nano-cell 設計識別算法，具備在各種電路層級、材料類型、制程堆疊上捕獲關鍵缺陷所需的靈敏度。2930 and 2935:對 10nm

74、 及以下的邏輯電路和存儲器提供影響良率的關鍵缺陷的檢測。2920 and 2925:對 16nm 及以下的的邏輯電路和存儲器提供影響良率關的關鍵缺陷的檢測。2910 and 2915:針對 2X/1Xnm 的邏輯電路和存儲器提供影響良率的相關缺陷檢測。2900 and 2905:對 2Xnm 的邏輯電路和存儲器提供影響良率的相關缺陷的檢測。PUMA 系列 激光-有圖形暗場缺陷檢測 Puma 9980 激光掃描檢測系統增強了多項靈敏度，能實現對多重模板工藝圖案等圖案層缺陷的捕獲。設備采用了NanoPoin 這一設計解析功能，提升了缺陷檢測靈敏度、更好的系統性噪音分離、更高的缺陷定位精度。Puma

75、 9850:為 2X/1Xnm 內存和邏輯器件提供全芯片(Die)區域的高靈敏度偏移監控。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 31 行業深度分析報告/證券研究報告 Puma 9650:為28nm 的內存和邏輯器件提供全芯片(Die)區域的高性能偏移監控。Puma 9500:為32nm 的內存和邏輯設備提供高性能的偏移監控。Voyager 系列 激光-有圖形缺陷檢測 Voyager1015 激光掃描檢測系統適用于浸沒式（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

76、DUV 激光、新光學設計、高采集立體角度，提供了檢測所需的高靈敏度。特殊的傳感器和能量可控的激光光源，能夠檢測精細的光阻材料。傾斜的照射方式和先進算法可以抑制 ADI 檢測中固有的噪聲源，從而提高檢測的精確性。eDR7000 系列 電子束-缺陷檢查系統 eDR7380 電子束缺陷檢測系統設備內置多種電子光學元件和專用的鏡頭內探測器，能實現對脆弱的 EUV 光刻層、高寬比溝槽層、電壓對比層等各種結構中缺陷的高分辨率可視化，采用的 Simul-6 技術可以通過一次電子束檢測生成完整的 DOI（關注缺陷）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，設備能與寬光譜圖案檢測儀或裸片晶圓檢測

77、儀進行數據連接與通信，從而加速良率改進。eDR7280:采用第五代電子束浸沒光學元件的電子束晶圓缺陷檢視和分類系統，適用于16nm 設計節點的 IC 開發和生產。數據來源：KLA 公司官網，Direct Industry，財通證券研究所 3 中國企業奮起直追，技術突破中國企業奮起直追，技術突破前景前景可期可期 經過長時間的技術研發與經驗積累，中國企業在膜厚測量、缺陷檢測、關鍵尺寸測量等領域取得了部分突破。數家國內企業脫穎而出，成功打入中芯國際，長江存儲等企業的量產產線。國內企業在產品種類、工藝覆蓋、算法軟件、制程支持、核心零部件等方面，相比海外巨頭還有較大差距。但隨著國內晶圓廠積極引入國產設備

78、驗證，國內量測設備企業有望在技術上實現快速追趕，業績預期加速兌現。3.1 精測電子精測電子（300567.SZ）：全方位布局：全方位布局前道檢測設備前道檢測設備 武漢精測電子集團股份有限公司創立于 2006 年 4 月，是一家致力于為半導體、顯示以及新能源等測試領域提供卓越產品和服務的高新技術企業。公司產業布局日趨完善，在中國的武漢、蘇州、上海、香港、臺灣等地，及美國、日本等國擁有 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 32 行業深度分析報告/證券研究報告 眾多家分子公司。公司于 2018 年進軍半導體設備領域，成立上海精測半導體技術有限公司、武漢精鴻電子技術有限公司，分別布局前道

79、、后道測試設備領域。圖42.精測電子歷年營業收入（億元）圖43.精測電子歷年歸母凈利潤（億元）數據來源：WIND,財通證券研究所 數據來源：WIND,財通證券研究所 精測電子 2021 年實現營收 24.09 億元，同比增長 16.01%；其中半導體檢測設備實現收入 1.36 億元，同比增長 109%，占比呈逐步提升態勢。公司保持高研發投入，2021 年研發費用 4.26 億元，占營收 17.70%。同期由于面板擴產速度放緩，公司AOI 檢測系統和 OLED 檢測系統毛利率下降，公司利潤增速放緩。圖44.精測電子各類業務營收（億元）數據來源：WIND,財通證券研究所 8.9513.919.51

80、20.7724.090.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%0510152025302017年 2018年 2019年 2020年 2021年營業總收入同比(%)1.672.892.72.431.92-40.00%-20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%00.511.522.533.52017年 2018年 2019年 2020年 2021年歸屬母公司股東的凈利潤同比(%)0.050.651.360510152025302019年2020年2021年AOI光學檢測系統信號檢測系統OLED檢測系統新

81、能源平板顯示自動化設備半導體 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 33 行業深度分析報告/證券研究報告 精測電子半導體量測產品 產品名稱 工藝類型 產品特點 產品圖片 TG 300IF 硅片形貌及應力 為集成電路制造提供全面的晶圓平坦度、納米形貌數據。此外也可以用于測量應力誘導的晶圓形狀、晶圓形狀引起的套刻補償、晶圓厚度變化以及晶圓正面和背面的形貌。設備可幫助晶圓廠實現更快速的良率提升、疊加控制以及光刻聚焦窗口控制 EPROFILE 300FD 膜厚及 OCD EPROFILE300FD是 集 成 電 路 生 產 線200/300mm 硅片全自動光學薄膜測量及光學關鍵尺寸(OCD

82、)測量系統 ULTRAView 電子束 暫無相關信息 AeroScan DUO FIB-SEM 雙 束系統 FIB-SEM 雙束系統：集成電子顯微鏡 SEM 和聚焦離子束 FIB 的切割取樣功能于一體，可以實現缺陷位置的微納加工，用于集成電路的失效分析和修改。J-Profiler OCD 核心算法軟件 功能強大、易于使用的 OCD 分析軟件套裝 數據來源：上海精測半導體公司官網,財通證券研究所 2022 前三季度，公司半導體業務營收 1.12 億，同比增長 43.7%。在產品方面，膜厚、電子束均獲得批量訂單。OCD 測量設備通過關鍵客戶 28nm 工藝驗證，順 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股

83、票和行業評級標準 34 行業深度分析報告/證券研究報告 利進入量產生產線并投入使用。公司半導體光學量測再發新品，向國內最大晶圓制造廠之一的華東大客戶交付光學形貌量測 TG 300IF 設備。公司在前道量測領域布局最為全面，有望充分受益國產替代，未來在半導體領域將有良好發展。3.2 睿勵科睿勵科學儀器學儀器（中微（中微公司公司 688012.SH 持股持股）：國產量測：國產量測設備領跑者設備領跑者 睿勵科學儀器（上海）有限公司是于 2005 年創建的合資公司，目前公司擁有的主要產品包括光學薄膜測量設備、光學關鍵尺寸測量設備、缺陷檢測設備。睿勵科學儀器是國內少數進入國際先進制程 12 英寸生產線的

84、量測設備企業之一，是國內唯一進入三星存儲芯片生產線的量測設備企業。圖45.睿勵股權結構(2022 年 11 月 27 日數據)數據來源：愛企查,財通證券研究所 隨著國內對量測設備的重視程度不斷提高，睿勵科學儀器的融資規模不斷擴大：2019 年 8 月中微投資 1375 萬元獲得睿勵 10%股份；2019 年 11 月睿勵獲得科創投集團、同祺投資、海風投資、國家集成電路產業投資等的戰略融資超 1.2 億；2020 年 12 月中微公司增資 1 億元，成為第一大股東，股份占比 20%；2022 年 3 月中微公司再次增資 1.08 億元，占股比例 29.35%。中微公司為睿勵科學儀器第一大股東，持

85、股比例為 29.36%；由于量測設備研發周期長，初期投入較大，2021 年睿勵科學儀器實現收入 4084 萬元，歸母凈利潤為負 3541 萬元。中微公司中微公司上海浦東新興產業投資上海張江科創投資上海盈贏電子技術海風投資集成電路大基金其他 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 35 行業深度分析報告/證券研究報告 睿勵科學儀器產品 產品類別 產品名稱 產品圖片 產品特點 光學薄膜測量設備 TFX4000E/i TFX4000E薄膜厚度測量設備，應用于 12 英寸大規模集成電路前端、化合物半導體生產線，可量測透明或半透明介質材料、金屬硅化物、金屬氧化物等半導體材料薄膜，提供薄膜可靠和

86、精確的厚度、折射率、成分比率和應力測量，輸出產能高，可量測范圍更寬廣，超厚膜和超薄膜量測能力更穩定，采用新的橢圓偏振光路設計，機械運動性能可靠。設備配備高亮度光源驅動光譜技術，有較強的的圖像識別功能。光學薄膜測量設備 TFX3000P TFX3000 系列 300mm 全自動精密薄膜測量系統的應用范圍包括刻蝕（Etch）、化學氣相沉積（CVD）、光刻（Photolithography）和化學機械拋光（CMP）等工藝段的測量，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、應力等）。光學關鍵尺寸測量設備 TFX300O OCD TFX3000 OCD 300mm 硅片全自動

87、光學關鍵尺寸（OCD）和形貌測量系統。其在 TFX3000 系統基礎上集成光學關鍵尺寸測量模塊，除具有 300mm 全自動光學膜厚測量能力外，還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?？蓽y量二維多晶硅柵極刻蝕（PO）、隔離槽（STI）、隔離層（Spacer）、雙重曝光（Double Patterning）或三維連接孔（VIA）、鰭式場效應晶體管（FinFET）、閃存（NAND）等多種樣品。具有高速、準確和非破壞性等特點。光學薄膜測量設備 TFX3200 TFX3200薄膜厚度測量設

88、備，應用于 8 英寸大規模集成電路前端、化合物半導體生產線，可量測透明或半透明介質材料、金屬硅化物、金屬氧化物等半導體材料薄膜，提供薄膜可靠和精確的厚度、折射率、成分比率和應力測量。設備具備低持有成本（COO），輸出產能高，機械運動性能可靠，圖像識別能力強，有功能豐富、易用的軟件和算法。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 36 行業深度分析報告/證券研究報告 缺陷檢測 設備 FSD158e FSD158e外觀缺陷檢測設備，應用于 2 寸，3 寸、4寸、5 寸、6 寸及 8 寸圖形或無圖形晶圓，適用于 LED、化合物半導體以及光通訊等領域，配置自主開發的缺陷檢測增強算法，具備低持有

89、成本、高穩定性和高可靠性的設計，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，自動存儲缺陷圖像系統，最小檢測精度可達 1.5um，支持工廠自動數據傳遞。缺陷檢測 設備 WSD200/WSD300/WSD320/WSD380 WSD 系列外觀缺陷檢測設備，應用于 6 寸、8 寸、12 寸晶圓ADI、AEI、API、OQC 等各類工藝的有圖形或無圖形缺陷檢測，最高缺陷檢測精度為 0.25 微米，最高速度模式的晶圓處理速度為 150 片每小時。在研的 380 型設備檢測精度可達 0.1 微米。設備配備氣浮大理石減震掃描平臺，具備自動聚焦功能，可以輸出通用格式或定制化格式的文件。光學關鍵

90、尺寸測量設備 TFX5000 在研 數據來源：睿勵科學儀器官網，財通證券研究所 目前，睿勵的膜厚測量，缺陷檢測及光學關鍵尺寸測量設備已為國內近 20 家前道半導體晶圓制造客戶所采用，截至 2022 年 6 月已完成多臺設備出貨，公司光學膜厚測量設備已應用在 65/55/40/28 納米芯片生產線，并正在進行 14nm 工藝驗證；設備支持 64 層 3D NAND 芯片的生產，并正在 96 層 3D NAND 芯片產線上進行工藝驗證。3.3 賽騰股份賽騰股份（603283.SH）：半導體領域有力競爭者：半導體領域有力競爭者 賽騰股份成立于 2001 年，由 3C 自動化設備起家，后通過收購切入半

91、導體量測設備賽道，在 2011 年成為蘋果產業鏈的供應商后，公司發展速度逐步提高。2019 年9 月賽騰股份收購日本 Optima 株式會社 67.53%股份。收購價款約合人民幣 16395萬元，通過不斷增資，截至 2021 年公司持有 Optima 約 74.10%股權。Optima 公司主要產品有光學晶圓缺陷檢測設備（精度 0.2m），如晶圓邊緣檢測、晶圓正面/背面檢測、宏觀檢測、針孔檢測等。Optima 服務于一線大廠，韓國、日本、中國臺灣的客戶如 sumco、三星、memc Korea等。國內包括新晟、中環、奕斯偉、立昂微等客戶。目前 Optima 已覆蓋國內多家領先晶圓廠，國內市場是

92、企業未來的主要發展方向。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 37 行業深度分析報告/證券研究報告 賽騰股份半導體設備 產品型號 產品功能 半導體制造工藝 產品圖片 RXW-1200 硅片邊緣缺陷自動檢測設備 在硅片、晶圓片制造環節，檢出和分類硅片、晶圓片邊緣部的缺陷，及對要求部位的尺寸進行量測 倒角/表面研磨/表面拋光/清洗/干燥/PW 終檢/外延、SOI/成膜/光刻/CMP/修邊/鍵合/減薄 BMW-1200 晶圓片用背面檢測設備 對晶圓片工藝中在晶片背面產生的缺陷和異物進行三維測量 成膜/光刻/蝕刻/CMP RXM-1200 邊緣/表背面復合檢測設備 在硅片制造（拋光，外延）

93、過程中，檢測其邊緣、正面背面出現的各種缺陷 倒角/表面研磨/表面拋光/清洗/干燥/PW 終檢/Epi、SOI等 AXM-1200 從 Notch 檢查新方法開始，進一步提高了邊緣/正面/背面的檢查能力，通過新開發的原始算法自動進行缺陷分類 硅片制造工藝中的邊緣/正面/背面/Notch 檢查 數據來源：賽騰股份官網，財通證券研究所 3.4 中科飛測中科飛測（未上市）（未上市）：深耕深耕半導體質量控制設備半導體質量控制設備 中科飛測在 2014 年 12 月，由嶺南晟業、中科院微電子所及蘇州翌流明共同出資設立。公司是一家國內領先的高端半導體質量控制設備公司，自成立以來始終專注于檢測和量測兩大類集成

94、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、三維形貌量測設備系列、薄膜膜厚量測設備系列等產品，已應用于國內 28nm 及以上制程的集成電路制造產線。中科飛測產品 產品名稱 產品圖片 產品性能 應用領域 無圖形晶圓缺陷檢測設備系列 主要應用于硅片的出廠品質管控、晶圓的入廠質量控制、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 集成電路前道制程 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 38 行業深度分析報告/證券研究報告 有圖形晶圓缺陷檢測設備系列 主要應用于晶圓表面亞微米量級

95、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 集成電路前道制程和先進封裝 三維形貌量測設備系列 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 集成電路前道制程和先進封裝 薄膜膜厚量測設備系列 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 集成電路前道制程 3D 曲面玻璃量測設備系列 主

96、要應用于 3D 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 精密加工 數據來源：中科飛測官網，財通證券研究所 公司依托多年在光學檢測技術、大數據檢測算法和自動化控制軟件等領域的深耕積累和自主創新，公司得以向集成電路前道制程、先進封裝等企業以及相關設備、材料廠商提供關鍵質量控制設備。公司產品已廣泛應用在中芯國際、長江存儲、士蘭集科、長電科技、華天科技、通富微電等國內主流集成電路制造產線，打破在質量控制設備領域國際設備廠商對國內市場的長期壟斷局面.圖46.中科飛測主營業務營收（億元）數據來

97、源：中科飛測招股說明書，財通證券研究所 0.331.562.650.220.820.940.000.501.001.502.002.503.003.504.002019 年2020 年2021 年檢測設備量測設備 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 39 行業深度分析報告/證券研究報告 公司 2021 年度實現營收 3.59 億元，其中檢測設備收入 2.65 億元，占營收73.84%，同比增長 8.18%。主營業務營收從 2020 年 2.37 億元增長至 2021 年 3.59億元，同比增長 51.48%。3.5 東方晶源東方晶源（未上市）（未上市）：發力突破電子束：發力突破電

98、子束設備設備 東方晶源微電子科技（北京）有限公司成立于 2014 年，總部位于北京亦莊經濟技術開發區，是一家專注于晶圓制造良率管理的公司。公司的產品有計算光刻軟件、電子束缺陷檢測設備、關鍵尺寸量測設備三種。東方晶源于 2022 年 10 月購置價值 2800 萬元的北京土地，用于新建廠房；并于 2022 年 11 月完成新一輪股權融資，總融資額為 10 億。東方晶源的國內首臺電子束缺陷檢測設備出貨以來，公司持續對其進行升級優化。設備開機率已由 2021 年 6 月的 57%提升至 2022 年 6 月的月平均 90.5%，最時期高達到 98%。經過三次重大改進，晶圓產量較改進前提升 250%4

99、00%。2022 年 6月東方晶源研發的新一代產品 SEpA-i515 正式發貨，經過優化升級，使 SEpA-i515具有更高的 TPT 和更優的平臺設計，設備運行效率、性能指標均有大幅提升。東方晶源產品 產品名稱 技術路線 產品性能 產品圖片 SEpA-i 系列 電子束缺陷檢測 SEpA-i505 是步進式掃描設備，定位精度高，適用于高分辨率檢測；SEpA-i605 是連續式掃描設備，在硅片上進行連續區域的掃描，檢測速度快。SEpA-i 系列設備能進行高分辨度物理缺陷檢測和高靈敏度的電性能缺陷檢測，設備具有基于 DNA 數據庫的高性能缺陷檢測引擎和靈活多元的缺陷分類算法引擎。此外，設備采集二

100、次電子及背散射電子信號，改善信噪比。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 40 行業深度分析報告/證券研究報告 SEpA-C 系列 電子束關鍵尺寸測量設備 SEpA-C 系列設備分為適用 8 寸晶圓的 C300 型，和適用于 12 寸晶圓的 C400 型。設備具備高精度Z 向高度定位功能以輔助高速 SEM 聚焦補償；可根據設計數據離線自動生成量測 Recipe 文件；設備可選多探測器方案，支持多樣化量測應用；此外，設備支持精確的 SEM，凸顯輪廓抽取功能。PanSim 光刻計算軟件 光刻仿真軟件 東方晶源所推出的光刻計算產品，對光掩膜版圖及光刻過程進行嚴格的物理仿真，最大程度還原真

101、實的光刻步驟。該項產品將最昂貴，最復雜，耗時最長的光刻工藝，移植到計算機中進行提前預演，大幅減少了芯片設計和制造的花費。同時，設計與制造兩端的工程師都可以依據光刻仿真的結果，提前對制造工藝和設計進行調整，不必等光刻機真正啟動，這有效提高了芯片研發生產的效率。數據來源：東方晶源官網，財通證券研究所 東方晶源研發出國內首 12寸 CD-SEM，打破了國際巨頭的長期壟斷。入駐國內知名晶圓廠后，28nm制程產品的 90nm以上關鍵尺寸已完成驗收，更小線寬工藝驗證持續推進中，設備開機率也已超過 90%。2022年6月，公司新一代型號為SEpA-c410的CE-SEM發貨。該設備服務于300mm硅片工藝制

102、程，通過先進的電子束成像系統和高速硅片傳輸方案，搭配精準的量測算法，可實現高重復精度、高分辨率及高產能的關鍵尺寸量測。3.6 上海優睿譜上海優睿譜（未上市）（未上市）：FTIR 領域拓荒者領域拓荒者 優睿譜位于上海張江高科技園區，由長期從事半導體行業的海歸博士、國內優秀的量測設備技術團隊共同發起成立。公司團隊核心成員均長期深耕量測設備行業,產業鏈相關資源積累豐厚。優睿譜的主要產品為 FTIR(傅立葉變換紅外光譜)，首臺設備型號 Eos200 于 2022 年 6月正式交付客戶，是國內首家實現 FTIR 設備交付的公司。此外，公司正在研制適用于 12 寸制程的 Eos300系列產品。謹請參閱尾頁

103、重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 41 行業深度分析報告/證券研究報告 圖47.優睿譜 Eos200 設備 數據來源：優睿譜官網，財通證券研究所 FTIR 是一款利用紅外光譜經傅里葉變換進而分析各種外延層厚度以及元素濃度的測量設備，可用于測量一代半導體（硅外延片）、二代半導體（砷化鎵、磷化銦襯底外延）、三代半導體（碳化硅、氮化鎵外延片）、分子束外延（MBE）等的外延層厚度、光刻膠厚度及 CMP 拋光后的厚度，以及測定半導體制程各種元素濃度。長期以來，半導體 FTIR市場被 Nanometrics、賽默飛等國際設備廠商所壟斷。Eos200 設備采用模塊化等多種創新設計，降低了客戶的使用及維護

104、成本。同時，優睿譜通過整合供應鏈資源，有效縮短了該設備的交付周期。3.7 上海上海御微御微（未上市）（未上市）：掩模版晶圓：掩模版晶圓檢測檢測同步發力同步發力 御微半導體生產出國內首臺集成電路掩模版缺陷檢測設備，關鍵性能已經達到國際領先水平，并獲取得全球半導體協會 SEMI S2 認證，通過全球頂尖集成電路制造商認可并獲得重復訂單。此外，公司所生產的前道晶圓缺陷檢測產品，成功通過知名集成電路制造商認證。公司掌握整套尖端光學設備設計、集成及成像等核心技術。研發項目團隊采用光刻機技術標準，應用于半導體量檢測，致力提高國產半導體量檢測設備的國際競爭力。上海御微產品 產品名稱 技術路線 產品性能 產品

105、圖片 i6R 掩模版缺陷檢測 設備具有高分辨率，采用高分辨率成像系統，提升顆粒探測靈敏度至微米量級；配置多種照明模式，提高不同缺陷檢測工藝適應性，從而提高缺陷的檢出率；配備 3個獨立晶圓機械接口掩膜版版庫，從而提高設備檢測效率；氣浴模塊，可清潔玻璃表面顆粒。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 42 行業深度分析報告/證券研究報告 i12/i8/i6 晶圓缺陷檢測 用于顯影后，刻蝕后，CMP 后缺陷檢測。設備采用高速同步運動控制技術，檢測效率高；設備有基于特征機器學習算法，能有效識別細微缺陷，提高缺陷檢出率。OV 系列 套刻對準測量 用于光刻步驟中的套刻對準測量。設備具有高靈敏度，

106、采用高孔徑數值，低像差的高性能成像系統；配備寬光譜光源且可加偏振，對 FinFET 制程具有良好的工藝適應性；設備體驗超精高速運動平臺，并配備高性能量測算法。數據來源：上海御微官網，財通證券研究所 3.8 埃芯半導體埃芯半導體（未上市）（未上市）：X 射線檢測領先者射線檢測領先者 深圳埃芯半導體成立于 2020 年 10 月，公司產品涵蓋光學薄膜量測、光學關鍵尺寸量測、X 射線薄膜量測、X 射線材料性能量測、X 射線成分及表面污染量測等領域。其中，公司的 X 射線測量技術在國內居于領先地位。公司在深圳擁有 1000多平米的研發及生產廠房，包括千級裝配調測潔凈間、百級和十級實驗室潔凈間。埃芯半導

107、體產品 產品名稱 技術路線 產品性能 產品圖片 thena 系列 X 射線測量 thena Xcellenc T 系列 X 射線薄膜量測系統采用自由組合式的快速 X 射線反射技術(XRR)及 X 射線熒光技術GIXRF,XRF(掠入射角或常規入射角)，可以對應先進或成熟制程薄膜、超薄膜，包括復雜多層結構的量測，提供精確快速的各類金屬薄膜、金屬化合物，以及部分輕元素，例如 P 薄膜的成分、膜厚、密度、粗糙度等多種薄膜特性參數量測。該設備可應用于 Logic、SDRAM 或高深寬比的先進 3D NAND 制程。thena Xcellence LE 系列采用自主研發的高通量 X 射線熒光(XRF)技

108、術，提供 B、P、C、O、N、F 等各種輕元素的成分量測。thena Fulfillment 系列全反射 X 射線熒光(TXRF)測量 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 43 行業深度分析報告/證券研究報告 技術為晶圓加工提供了快速、準確的表晶圓表面污染檢測手段。thena XcellenceD 系列快速 X 射線衍射(XRD)量測設備，提供對各類 Epi 材料晶格結構及膜厚的分析手段，此系統適用于工藝開發、材料應力工程開發、設備監控，工藝設備匹配等復雜應用 High Yield 系列 光學薄膜量測 埃芯自主研發的 High Yield 系列產品采用穆勒矩陣 反射式光譜混合技術

109、，可以量測薄膜的厚度、光學常數(折射率 n、消光系數 k 等)、能帶寬度、缺陷等膜層參數，具備多層堆疊等復雜結構的量測能力。此系統適用于材料能隙監控、工藝開發及在線工藝監控、工程分析、工藝設備匹配等復雜應用 HighYield Competence系列 光學關鍵尺寸量測 埃芯自主研發的 HighYield Competence 系列光學關鍵尺寸量測平臺適用于 FinFET、V-NAND、DRAM 以及其他前沿技術節點等復雜結構的關鍵尺寸量測。用于顯影后(ADI)、刻蝕后(AEI)等多個工藝段的二維或三維樣品微尺度形貌，例如側壁高度、深度、寬度等高精度關鍵尺寸測量。此系統適用于在線制程監測，圖形

110、控制，制程窗口控制及其擴展，先進制程控制(APC)，工程分析等復雜應用。數據來源：埃芯官網，財通證券研究所 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 44 行業深度分析報告/證券研究報告 4 風險提示風險提示 全球半導體市場步入下行周期，晶圓廠削減資本開支：全球半導體市場步入下行周期，晶圓廠削減資本開支：量測設備的需求量與下游晶圓廠擴產進度密切相關。2022 年下半年以來，全球各大晶圓廠開始逐步削減產能和資本開支，國內晶圓廠的產能利用率也出現下滑，可能拖累國產量測設備的需求。貿易保護主義等因素延緩國內晶圓廠擴產步伐。貿易保護主義等因素延緩國內晶圓廠擴產步伐。美國行政當局于 2022 年

111、 10 月出臺針對中國企業的新限制措施，對國內晶圓廠造成一定沖擊，若擴產大幅放緩，會對國內量測設備的市場需求造成較大影響。研發或工藝驗證進度不及預期：研發或工藝驗證進度不及預期：量測設備涉及到光學、電子學、算法等領域的高難度技術，成功進入量產產線需要在客戶端進行較長時間的工藝驗證；缺陷識別算法和缺陷數據庫需要長期的缺陷特征數據積累；量測設備整體研發難度較大，若研發或工藝驗證進度不及預期，會拖累相關企業未來的業績。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 45 行業深度分析報告/證券研究報告 分析師承諾分析師承諾 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格，并注冊為證券分析師，具備

112、專業勝任能力，保證報告所采用的數據均來自合規渠道，分析邏輯基于作者的職業理解。本報告清晰地反映了作者的研究觀點，力求獨立、客觀和公正，結論不受任何第三方的授意或影響，作者也不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。資質聲明資質聲明 財通證券股份有限公司具備中國證券監督管理委員會許可的證券投資咨詢業務資格。公司評級公司評級 買入：相對同期相關證券市場代表性指數漲幅大于 10%；增持：相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在 5%10%之間；中性：相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在-5%5%之間；減持：相對同期相關證券市場代表性指數漲幅小于-5%；無評級：由于我們無法獲取必要

113、的資料，或者公司面臨無法預見結果的重大不確定性事件，或者其他原因，致使我們無法給出明確的投資評級。行業評級行業評級 看好：相對表現優于同期相關證券市場代表性指數；中性：相對表現與同期相關證券市場代表性指數持平；看淡：相對表現弱于同期相關證券市場代表性指數。免責聲明免責聲明 。本公司不會因接收人收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告的信息來源于已公開的資料，本公司不保證該等信息的準確性、完整性。本報告所載的資料、工具、意見及推測只提供給客戶作參考之用，并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的邀請或向他人作出邀請。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷，本報告所指的

114、證券或投資標的價格、價值及投資收入可能會波動。在不同時期，本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。本公司通過信息隔離墻對可能存在利益沖突的業務部門或關聯機構之間的信息流動進行控制。因此，客戶應注意，在法律許可的情況下，本公司及其所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券或期權并進行證券或期權交易，也可能為這些公司提供或者爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務。在法律許可的情況下，本公司的員工可能擔任本報告所提到的公司的董事。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶，不構成客戶私人咨詢建議。在任何情況下，本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的投資建議。在任何情況下，本公司不對任何人使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本報告僅作為客戶作出投資決策和公司投資顧問為客戶提供投資建議的參考?？蛻魬敧毩⒆鞒鐾顿Y決策，而基于本報告作出任何投資決定或就本報告要求任何解釋前應咨詢所在證券機構投資顧問和服務人員的意見；本報告的版權歸本公司所有，未經書面許可，任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表或引用，或再次分發給任何其他人，或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。信息披露信息披露