一、概述

半导体设备分类由半导体制造工艺衍生而来，从工艺角度看，主要可以分为：光刻、刻蚀、薄膜沉积、质量控制、清洗、CMP、离子注入、氧化等环节。传统的集成电路工艺主要分为前道和后道，随着集成电路行业的不断发展进步，后道封装技术向晶圆级封装发展，从而衍生出先进封装工艺。先进封装工艺指在未切割的晶圆表面通过制程工艺以实现高密度的引脚接触，实现系统级封装以及 2.5/3D 等集成度更高、尺度更小的器件的生产制造。鉴于此，集成电路工艺进一步细分为前道制程、中道先进封装和后道封装测试。

贯穿于集成电路领域生产过程的质量控制环节进一步可分为前道检测、中道检测和后道测试，半导体质量控制通常也广义地表达为检测。其中，前道检测主要是针对光刻、刻蚀、薄膜沉积、清洗、CMP 等每个工艺环节的质量控制的检测；中道检测面向先进封装环节，主要为针对重布线结构、凸点与硅通孔等环节的质量控制；后道测试主要是利用电学对芯片进行功能和电参数测试，主要包括晶圆测试和成品测试两个环节。

应用于前道制程和先进封装的质量控制根据工艺可细分为检测（Inspection）和量测（Metrology）两大环节。检测指在晶圆表面上或电路结构中，检测其是否出现异质情况，如颗粒污染、表面划伤、开短路等对芯片工艺性能具有不良影响的特征性结构缺陷；量测指对被观测的晶圆电路上的结构尺寸和材料特性做出的量化描述，如薄膜厚度、关键尺寸、刻蚀深度、表面形貌等物理性参数的量测。

根据检测类型的不同，半导体质量控制设备可分为检测设备和量测设备。随着技术的进步发展，集成电路前道制程的步骤越来越多，工艺也更加复杂。28nm 工艺节点的工艺步骤有数百道工序，由于采用多层套刻技术，14nm 及以下节点工艺步骤增加至近千道工序。根据 YOLE 的统计，工艺节点每缩减一代，工艺中产生的致命缺陷数量会增加 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证最终的良品率。当工序超过 500 道时，只有保证每一道工序的良品率都超过 99.99%，最终的良品率方可超过 95%；当单道工序的良品率下降至 99.98%时，最终的总良品率会下降至约 90%，因此，制造过程中对工艺窗口的挑战要求几乎“零缺陷”。检测和量测环节贯穿制造全过程，是保证芯片生产良品率非常关键的环节。随着制程越来越先进、工艺环节不断增加，行业发展对工艺控制水平提出了更高的要求，制造过程中检测设备与量测设备的需求量将倍增。

目前，我国半导体检测与量测设备市场中国产化率较低，我国半导体量测检测设备国产化率不到5%。中国半导体检测和量测设备市场处于寡头垄断格局，国外竞争对手占据市场竞争优势地位，本土企业市场占有率较低。半导体设备领域存在较高的技术、资金及产业协同等壁垒。与国外企业相比，本土企业进入该领域时间较晚，整体实力和规模与国外竞争对手存在较大差距。然而，经过多年来的不懈追赶，本土企业技术水平迅速提高，国产化设备在部分领域实现了从无到有的突破，相关产品亦得到下游客户的积极认可。

观知海内信息网发布的《2023-2028年中国半导体设备行业现状及发展投资前景预测分析报告》涵盖行业最新数据，市场热点，政策规划，竞争情报，市场前景预测，投资策略等内容；报告针对半导体设备行业产品分类、应用、行业政策、产业链、生产模式、商业模式、行业发展有利因素、不利因素和进入壁垒做了详细分析。

二、半导体行业市场规模

集成电路是二十世纪人类科技史上最伟大的发明之一。以集成电路为代表产品的半导体产业作为当今信息产业的基础和核心，在推动经济发展、社会进步，提高人民生活水平以及保障国家安全等方面正发挥着日益重要的作用，已成为当前国际科技和产业竞争的焦点，也是衡量一个国家和地区现代化程度和综合国力的重要标志。从人们日常生活中使用的各种家用电器到医疗卫生、工业农业、航天航海等各领域，都显示了半导体器件的巨大作用。

近日，全球知名咨询机构Gartner日前发布了初步数据，2022年全球半导体收入增长1.1%，达到6017亿美元，高于2021年的5950亿美元。

2017—2023年全球半导体行业销售额统计

资料来源：Gartner 观知海内咨询整理（观知海内信息网）

我国本土半导体行业起步较晚。但在政策支持、市场拉动及资本推动等因素合力下，中国半导体行业不断发展。步入21世纪以来，我国半导体产业市场规模得到快速增长。数据显示，中国半导体市场规模由2016年的4336亿元增长至2021年的9890亿元。2022年中国半导体市场规模将达11008亿元。

2016—2022年中国半导体行业市场规模及增速

资料来源：中国半导体行业协会 观知海内咨询整理（观知海内信息网）

三、检测和量测设备现状

全球半导体检测和量测设备市场规模高速增长，根据 VLSI Research 的统计，2016 年至 2020 年全球半导体检测与量测设备市场规模的年均复合增长率为12.6%，其中 2020 年全球市场规模达到 76.5 亿美元，同比增长 20.1%。2021年全球市场规模达到 84.4亿美元。2022年全球半导体检测与量测设备市场规模达92.1亿美元。

2016—2022年全球半导体检测和量测设备市场规模及增速

资料来源：VLSI Research QY Research 观知海内咨询整理（观知海内信息网）

在市场竞争方面，全球半导体检测和量测设备行业呈现垄断的市场格局，主要企业包括科磊半导体、应用材料、日立等。其中，科磊半导体一家独大，市场份额占全球半导体检测和量测设备行业总规模的50.8%，市场规模达38.9亿美元。同时，全球半导体检测和量测设备行业市场集中度较高，CR5超过了82.4%，并且均来自美国和日本。

全球半导体检测和量测设备行业市场格局

资料来源：VLSI Research QY Research 观知海内咨询整理（观知海内信息网）

2016—2022年中国半导体检测和量测设备市场规模及增速

资料来源：VLSI Research QY Research 观知海内咨询整理（观知海内信息网）

在市场竞争方面，由于国外知名企业凭借着规模大、产品线覆盖广度高、品牌认可度高等优势，占据我国主要市场份额，国产企业推广难度较大，导致我国半导体检测与量测设备行业国产化率较低。

中国半导体检测与量测设备市场中，设备的国产化率较低，市场主要由几家垄断全球市场的国外企业占据主导地位，其中科磊半导体在中国市场的占比仍然最高，领先于所有国内外检测和量测设备公司，并且得益于中国市场规模近年来的高速增长，根据VLSIResearch 的统计，科磊半导体市场份额最高达58.4%。应用材料市场份额9.0%。

中国半导体检测和量测设备行业市场格局

资料来源：VLSI Research QY Research 观知海内咨询整理（观知海内信息网）

四、发展趋势

近年来，国际贸易中部分国家针对半导体设备领域颁布了一系列对中国的出口管制政策。随着全球主要经济体增速持续放缓，贸易保护主义及国际经贸摩擦的风险仍将存在，不能排除国际贸易政策未来变化会对国内企业采购进口半导体检测和量测设备带来一定的限制和不利影响，从而危及我国半导体产业链完整、持续、稳定的发展。与此同时，国际贸易政策变化的不确定性和本土企业自身技术水平的提升为本土企业国产化进程的推进创造了有利条件。

一方面，国际贸易政策变化的不确定性对我国半导体行业健康发展带来风险。为了降低出口管制带来的风险和保障我国半导体产业链安全，提高半导体检测和量测国产化率成为当前的迫切需求。

另一方面，随着技术水平的不断提升，本土企业与国际竞争对手之间的差距正在不断缩小，国产检测和量测设备日益获得集成电路行业下游客户的广泛认可，未来市场规模和占有率将进一步提升。目前，中国半导体检测和量测设备行业高速发展，显著高于全球半导体设备和检测和量测设备市场增速。随着我国半导体产业产能扩张仍在继续，本土企业将受益于中国半导体行业的整体发展。综上所述，在国产化需求紧迫、研发投入持续提升的大环境下，本土企业在半导体量测和检测领域中实现了快速发展。

行业发展态势及面临的机遇

（1）半导体应用和消费市场需求稳定增长

物联网、5G 通信、汽车电子等新型应用市场的不断发展产生了巨大的半导体产品需求，推动半导体行业进入新一轮的发展周期。全球范围内，晶圆厂产能扩充仍在继续，下游需求的不断发展为半导体设备制造产业的扩张和升级提供了机遇。

（2）半导体产业重心转移为本土设备厂商提供巨大机遇

凭借巨大的市场容量以及多年的发展，中国已成为全球最大的半导体消费国和生产国。广阔的下游市场和不断完善的上下游产业链带动全球产能中心逐步向中国大陆转移。中国大陆、中国台湾将在新晶圆厂建设方面处于领先地位，各有8座新增晶圆厂。

半导体产业规模的不断扩大将为国内设备厂商带来巨大发展机遇，国产设备将加速导入大陆晶圆厂，因此国产半导体设备将迎来快速发展期。

（3）国家政策大力支持设备国产化提升

集成电路产业作为国民经济中基础性、关键性和战略性的产业，是现代信息产业的基础和核心产业之一，是衡量一个国家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志。近年来，全球供应链的紧张和国际贸易摩擦对国内集成电路产业的发展产生了重大影响，国内社会各界对半导体设备国产化的重视程度不断提升。

“十三五”规划中多次提及集成电路产业发展的重要性，强调要着力补齐

核心技术短板，加快科技创新成果向现实生产力转化，攻克集成电路装备等关键核心技术。规划中将集成电路装备作为关键核心技术，“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”被列为国家重点科技专项。