半导体质量控制设备行业市场规模与竞争态势分析
1、半导体质量控制设备行业概况
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。
质量控制环节贯穿于集成电路领域整个生产过程,可进一步分为前道检测、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。
半导体检测与量测技术
资料来源:普华有策
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。
2、半导体质量控制设备行业市场规模分析
近年来,得益于中国半导体全行业的蓬勃发展和国家对半导体产业持续的政策扶持,行业下游晶圆厂在关键工艺节点上实现持续推进,多家国内领先的半导体制造企业进入产能扩张期,中国大陆半导体检测与量测设备的市场迎来高速发展期。据统计,2023年中国大陆半导体检测与量测设备市场规模达到43.60亿美元,2019年至2024年的年均复合增长率达到26.7%。
2019年-2024年中国大陆半导体检测与量测设备市场规模分析
资料来源:普华有策
3、半导体质量控制设备行业竞争格局
半导体质量控制设备具有技术门槛高、研发投入大、投资周期长等特点,国外龙头企业起步较早,凭借多年的技术沉淀、产品线布局和品牌口碑积累,构建较强的竞争壁垒。根据数据统计,2023年度中国大陆半导体检测和量测设备市场呈现国外设备企业垄断的格局,主要企业包括科磊半导体、应用材料、雷泰光电等,其中,科磊半导体一家独大,市场份额占比为64.29%,前五大公司合计市场份额占比为84.52%,均为国外厂商。
2023年中国大陆半导体检测与量测设备市场竞争格局情况
资料来源:普华有策
《2025-2031年半导体质量控制设备行业细分市场调研及投资可行性分析报告》涵盖行业全球及中国发展概况、供需数据、市场规模,产业政策/规划、相关技术、竞争格局、上游原料情况、下游主要应用市场需求规模及前景、区域结构、市场集中度、重点企业/玩家,企业占有率、行业特征、驱动因素、市场前景预测,投资策略、主要壁垒构成、相关风险等内容。同时北京普华有策信息咨询有限公司还提供市场专项调研项目、产业研究报告、产业链咨询、项目可行性研究报告、专精特新小巨人认证、市场占有率报告、十五五规划、项目后评价报告、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、国家级制造业单项冠军企业认证、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。(PHPOLICY:GYF)