一、半导體(tǐ)制造端“标尺”把关良率，全球百亿美元市场空间广阔
1、半导體(tǐ)量/检测设备贯穿制造全流程，前道占比 11%，全球百亿美元市场

半导體(tǐ)过程控制（量/检测）设备為(wèi)集成電(diàn)路生产(chǎn)过程中(zhōng)的核心设备之一，是保证芯片生 产(chǎn)良品率的关键。集成電(diàn)路制造过程的步骤繁多(duō)，工(gōng)艺极其复杂，仅在集成電(diàn)路前道制程 中(zhōng)就有(yǒu)数百道工(gōng)序。随着集成電(diàn)路工(gōng)艺节点的提高，制造工(gōng)艺的步骤将不断增加，工(gōng)艺中(zhōng) 产(chǎn)生的致命缺陷数量也会随之增加，因此每一道工(gōng)序的良品率都要保持在几乎“零缺陷” 的极高水平才能(néng)保证最终芯片的良品率。量/检测设备主要用(yòng)在晶圆制造和先进封装(zhuāng)等环 节，主要以光學(xué)和電(diàn)子束等非接触式手段，针对光刻、刻蚀、薄膜沉积、清洗、CMP、重 布線(xiàn)结构、凸点与硅通孔等环节进行检测。 根据 SEMI 报告，2022 年全球半导體(tǐ)设备销售额 1077 亿美元，同比增長(cháng) 5%，中(zhōng)國(guó)大陆销 售额 283 亿美元，同比下滑 5%。其中(zhōng)全球前道晶圆制造设备占设备总市场约 85-87%，SEMI 预计前道晶圆制造设备销售额 2023 年下滑 22%至 760 亿美元，2024 年恢复性增長(cháng) 21%至 920 亿美元。量/测设备在半导體(tǐ)前道制造设备价值量中(zhōng)占比约為(wèi) 11%，是仅次于薄膜沉积、 光刻和刻蚀的第四大核心设备，其价值量显著高于清洗、涂胶显影、CMP 等细分(fēn)领域设备。 量/测设备在半导體(tǐ)制造设备中(zhōng)占比较為(wèi)稳定，根据 SEMI，2022 年全球量/检测设备市场 规模约 108 亿美元，中(zhōng)國(guó)大陆市场规模约為(wèi) 32 亿美元。








从工(gōng)艺上看，量/检测设备為(wèi)检测（Inspection）和量测（Metrology）两大环节。根据 VLSI Research，市场份额分(fēn)别占比 63%、34%。 检测指在晶圆表面上或電(diàn)路结构中(zhōng)，检测其是否出现异质(zhì)情况，如颗粒污染、表面划 伤、开短路等对芯片工(gōng)艺性能(néng)具(jù)有(yǒu)不良影响的特征性结构缺陷； 量测指对被观测的晶圆電(diàn)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(wù)理(lǐ)性参数的量测。

从技(jì )术原理(lǐ)上看，检测和量测包括光學(xué)检测技(jì )术、電(diàn)子束检测技(jì )术和 X 光量测技(jì )术等， 根据 VLSI Research、QY Research 统计市场份额占比分(fēn)别為(wèi) 75.2%、18.7%、2.2%。 光學(xué)检测技(jì )术基于光學(xué)原理(lǐ)，通过对光信号进行计算分(fēn)析以获得检测结果，光學(xué)检测 技(jì )术对晶圆的非接触检测模式使其具(jù)有(yǒu)对晶圆本身的破坏性极小(xiǎo)的优势；通过对晶圆 进行批量、快速的检测，能(néng)够满足晶圆制造商(shāng)对吞吐能(néng)力的要求。在生产(chǎn)过程中(zhōng)，晶 圆表面杂质(zhì)颗粒、图案缺陷等问题的检测和晶圆薄膜厚度、关键尺寸、套刻精(jīng)度、表 面形貌的测量均需用(yòng)到光學(xué)检测技(jì )术。 電(diàn)子束检测技(jì )术通过聚焦電(diàn)子束扫描样片表面产(chǎn)生样品图像以获得检测结果，通常用(yòng) 于部分(fēn)線(xiàn)下抽样测量部分(fēn)关键區(qū)域。精(jīng)度比光學(xué)检测技(jì )术更高，但速度相对较慢，适 用(yòng)于部分(fēn)晶圆的部分(fēn)區(qū)域的抽检应用(yòng)。X光量测技(jì )术基于X光的穿透力强及无损伤特性进行特定场景的测量，具(jù)有(yǒu)穿透性强， 无损伤的特点，在特定应用(yòng)场景的检测具(jù)有(yǒu)优势，可(kě)以检测特定金属成分(fēn)等。

2、量/检测设备细分(fēn)种类众多(duō)

根据 VLSI Research 划分(fēn)，全球量/检测设备共包含检测 6 类、量测 8 类共计 14 小(xiǎo)类，是 半导體(tǐ)设备中(zhōng)细分(fēn)种类最多(duō)的设备。不同的细分(fēn)设备技(jì )术原理(lǐ)不尽相同，市场份额占比差 距大。检测设备主要以光學(xué)检测為(wèi)主，包括图形晶圆检测、无图形晶圆检测、掩膜版缺陷 检测等设备。市场份额占比由高到低的為(wèi)（纳米）图形晶圆缺陷检测、掩膜版缺陷检测、 无图形晶圆缺陷检测、電(diàn)子束缺陷检测（复查）设备。量测设备同样使用(yòng)光學(xué)、電(diàn)子束和 X 光等检测手段，市场份额占比由高到低為(wèi)关键尺寸量测（光學(xué)&電(diàn)子束）、套刻精(jīng)度量 测、薄膜量测（介质(zhì)&金属）、X 光量测和三维形貌量测等。从半导體(tǐ)主要工(gōng)艺环节看， 光刻、刻蚀、离子注入、CMP 等环节对量检、检测设备需求量较大。

量/检测设备的核心技(jì )术涉及光學(xué)检测技(jì )术、大数据检测算法及自动化控制软件等方面， 涵盖运动控制、光學(xué)、電(diàn)气、精(jīng)密加工(gōng)、人工(gōng)智能(néng)等多(duō)个學(xué)科(kē)，包括：激光、DUV/UV，可(kě) 见光，電(diàn)子束，x 射線(xiàn)光學(xué)、高速数据处理(lǐ)， 高性能(néng)计算、人工(gōng)智能(néng)算法, 机器學(xué)习, 机 器视觉，计算物(wù)理(lǐ)學(xué)，成像技(jì )术、精(jīng)确的运动控制，机器人、宽带等离子體(tǐ)等。

3、下游产(chǎn)能(néng)扩张+工(gōng)艺节点推进驱动量/检测行业持续发展

根据 SEMI《300mm 晶圆厂展望报告-至 2026 年》，预计 2023 年全球今年 300mm 晶圆厂设 备支出预计将下降 18%至 740 亿美元，2024 年将增長(cháng) 12%至 820 亿美元，2025 年增長(cháng) 24% 至 1019 亿美元，2026 年增長(cháng) 17%至 1188 亿美元。对高性能(néng)计算、汽車(chē)应用(yòng)的强劲需求和 对存储器需求的提升将推动支出增長(cháng)。

主流半导體(tǐ)制程正从 28nm、14nm 向 10nm、7nm 发展，部分(fēn)先进半导體(tǐ)制造厂商(shāng)已实现 5nm 工(gōng)艺的量产(chǎn)并开始 3nm 工(gōng)艺的研发，三维 FinFET 晶體(tǐ)管、3D NAND 等新(xīn)技(jì )术亦逐渐成為(wèi)目前行业内主流技(jì )术。随着工(gōng)艺不断进步，产(chǎn)品制程步骤越来越多(duō)，微观结构逐渐复杂， 生产(chǎn)成本呈指数级提升。為(wèi)了获取尽量高的晶圆良品率，必须严格控制晶圆之间、同一晶 圆上的工(gōng)艺一致性，因此对集成電(diàn)路生产(chǎn)过程中(zhōng)的量/检测需求将越来越大。未来检测和 量测设备需在灵敏度、准确性、稳定性、吞吐量等指标上进一步提升，保证每道工(gōng)艺均落 在容许的工(gōng)艺窗口内，保证整条生产(chǎn)線(xiàn)平稳连续的运行。

所有(yǒu)芯片制造阶段都需要过程控制，过程控制的目的是為(wèi)了提升良率和产(chǎn)能(néng)，研发和量产(chǎn) 的挑战主要體(tǐ)现在精(jīng)确度和速度上。量/检测设备技(jì )术进步方向： 1）更高的光學(xué)检测空间分(fēn)辨精(jīng)度。目前先进的检测和量测设备所使用(yòng)的光源波長(cháng)已包含 DUV 波段，能(néng)够稳定地检测到小(xiǎo)于 14nm 的晶圆缺陷，能(néng)够实现 0.003nm 的膜厚测量重 复性。检测系统光源波長(cháng)下限进一步减小(xiǎo)和波長(cháng)范围进一步拓宽是光學(xué)检测技(jì )术发展的重 要趋势之一。提高光學(xué)系统的数值孔径也是提升光學(xué)分(fēn)辨率的另一个突破方向，以图形晶 圆缺陷检测设备為(wèi)例，光學(xué)系统的最大数值孔径已达到 0.95，探测器每个像元对应的晶 圆表面的物(wù)方平面尺寸最小(xiǎo)已小(xiǎo)于 30nm。為(wèi)满足更小(xiǎo)关键尺寸的晶圆上的缺陷检测，必 须使用(yòng)更短波長(cháng)的光源，以及使用(yòng)更大数值孔径的光學(xué)系统，才能(néng)进一步提高光學(xué)分(fēn)辨率。 2）提升检测速度和吞吐量。半导體(tǐ)量/检测设备是晶圆厂的主要投资支出之一，设备的性 价比是其选購(gòu)时的重要考虑因素。量/检测设备检测速度和吞吐量的提升将有(yǒu)效降低集成 電(diàn)路制造厂商(shāng)的平均晶圆检测成本，从而实现降本增效。因此，检测速度和吞吐量更高的 检测和量测设备可(kě)帮助下游客户更好地控制企业成本，提高良品率。 3）大数据检测算法和软件重要性凸显。结合深度的图像信号处理(lǐ)软件和算法，在有(yǒu)限的 信噪比图像中(zhōng)寻找微弱的异常信号。晶圆检测和量测的算法专业性很(hěn)强，检测和量测设备 对于检测速度和精(jīng)度要求非常高，且设备从研发到产(chǎn)业化的周期较長(cháng)。因此，目前市场上 没有(yǒu)可(kě)以直接使用(yòng)的软件，企业均在自己的检测和量测设备上自行研制开发算法和软件， 未来对检测和量测设备相关算法软件的要求会越来越高。

二、量/检测设备种类丰富，技(jì )术原理(lǐ)不尽相同，行业壁垒高
1、检测设备：（纳米）图形晶圆缺陷检测占比最高，光學(xué)检测技(jì )术為(wèi)主

在检测环节以光學(xué)检测為(wèi)主，光學(xué)检测技(jì )术可(kě)进一步分(fēn)為(wèi)无图形晶圆检测技(jì )术、图形晶圆 成像检测技(jì )术和光刻掩膜板成像检测技(jì )术。少部分(fēn)有(yǒu)图形晶圆缺陷检测和复查使用(yòng)電(diàn)子束 来检测。

1.1、有(yǒu)图形晶圆检测设备

图形化是指使用(yòng)光刻或光學(xué)掩膜工(gōng)艺来刻印图形，引导完成晶圆表面的材料沉积或清除。 有(yǒu)图形缺陷检测设备采用(yòng)高精(jīng)度的光學(xué)技(jì )术，对晶圆表面纳米及微米尺度的缺陷进行识别 和定位。针对不同的集成電(diàn)路材料和结构，缺陷检测设备在照明和成像的方式、光源亮度、 光谱范围、光传感器等光學(xué)系统上，有(yǒu)不同的设计。 图形缺陷检测设备主要可(kě)分(fēn)為(wèi)明场缺陷检测和暗场缺陷检测两大类。明场缺陷检测设备， 采用(yòng)等离子體(tǐ)光源垂直入射，入射角度和光學(xué)信号的采集角度完全或部分(fēn)相同，光學(xué)传感 器生成的图像主要由反射光产(chǎn)生；暗场缺陷检测设备通常采用(yòng)激光光源，光線(xiàn)入射角度和 采集角度不同，光學(xué)图像主要由被晶圆片表面散射的光生成。其皆通过对晶圆上的图形进 行成像后与相邻图像对比来检测缺陷并记录其位置坐(zuò)标。








光學(xué)晶圆缺陷检测设备使用(yòng)晶圆的旋转位置和光束的径向位置定义晶圆表面上缺陷的位置。在晶圆检测机台中(zhōng)，使用(yòng)光谱仪检测器 PMT 或 CCD 以電(diàn)子方式记录光强度，并生成晶 圆表面上散射或反射强度的图。该图提供了有(yǒu)关缺陷大小(xiǎo)和位置以及缺陷的信息由于颗粒 污染等问题导致的晶圆表面的状况。

明场光學(xué)图形缺陷检测设备的供应商(shāng)包括美國(guó)科(kē)磊半导體(tǐ)（39xx 系列及 29xx 系列）、 应用(yòng)材料（UVision 系列），暗场光學(xué)图形缺陷检测设备的供应商(shāng)包括科(kē)磊（Puma 系列）。

1.2、无图形晶圆检测设备

无图形晶圆检测是对于裸硅片和表面没有(yǒu)图形的晶圆的检测。一般用(yòng)于在开始生产(chǎn)之前硅 片在硅片厂处获得认证，半导體(tǐ)晶圆厂收到后再次认证的检测过程，同时在生产(chǎn)过程中(zhōng)一 些用(yòng)于对比及环境测量的控片挡片的检测。由于晶圆表面没有(yǒu)图案，因此无需图像比较即 可(kě)直接检测缺陷，其工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)是将激光照射在圆片表面，通过多(duō)通道采集散射光，经过表 面背景噪声抑制后，通过算法提取和比较多(duō)通道的表面缺陷信号，最终获得缺陷的尺寸和 分(fēn)离。无图形圆片表面检测系统能(néng)够检测的缺陷类型包括颗粒污染、凹坑、水印、划伤、 浅坑、外延堆垛、CMP 突起。一般来说暗场检测是非图案化晶圆检测的首选，因為(wèi)可(kě)以实 现高速扫描，从而实现高的晶圆产(chǎn)量。主要供应商(shāng)包括 KLA（Surfscan 系列）、Hitachi High-Tech（LS 系列）。

1.3、掩膜版缺陷检测设备

掩膜/光罩检测：掩模在使用(yòng)过程中(zhōng)很(hěn)容易吸附粉尘颗粒，而较大粉尘颗粒很(hěn)可(kě)能(néng)会直接 影响掩模图案的光刻质(zhì)量，引起良率下降。因此，在利用(yòng)掩模曝光后，通常会利用(yòng)集成掩 模探测系统对掩模版进行检测，如果发现掩模版上存在超出规格的粉尘颗粒，则处于光刻 制程中(zhōng)的晶圆将会全部被返工(gōng)。针对光刻所用(yòng)的掩膜板，通过宽光谱照明或者深紫外激光 照明，以高分(fēn)辨率大成像口径的光學(xué)成像方法，获取光刻掩膜板上的图案图像，以很(hěn)高的 缺陷捕获率实现缺陷的识别和判定。

1.4、電(diàn)子束图形晶圆检测/复查设备

電(diàn)子束成像也用(yòng)于缺陷检测，尤其是在光學(xué)成像效果较低的较小(xiǎo)几何形状中(zhōng)。電(diàn)子束检测 动态分(fēn)辨率范围比光學(xué)检测系统大。随着半导體(tǐ)集成電(diàn)路工(gōng)艺节点的推进，光學(xué)缺陷检测 设备的解析度无法满足先进制程需求，必须依靠更高分(fēn)辨率的電(diàn)子束设备。 電(diàn)子束的原理(lǐ)為(wèi)通过聚焦電(diàn)子束对晶圆表面进行扫描，接受反射回来的二次電(diàn)子和背散射 電(diàn)子，进而将其转换成对应的晶圆表面形貌的灰度图像。通过比对晶圆上不同芯片（Die） 同一位置的图像，或者通过图像和芯片设计图形的直接比对，可(kě)以找出刻蚀或设计上的缺 陷。電(diàn)子束检测的优势為(wèi)可(kě)以不受某些表面物(wù)理(lǐ)性质(zhì)的影响，且可(kě)以检测很(hěn)小(xiǎo)的表面缺陷， 如栅极刻蚀残留物(wù)等，相较于光學(xué)检测技(jì )术，電(diàn)子束检测技(jì )术灵敏度较高，但检测速度较 慢，因此主要用(yòng)于在研发环境和工(gōng)艺开发中(zhōng)对新(xīn)技(jì )术进行鉴定，以及光學(xué)检测后的复查， 对缺陷进行清晰地图像成像和类型的甄别。主要供应商(shāng)包括 KLA（eDR7XXX 系列、eSL10 系 列）、AMAT（SEM VISION 系列）。

2、量测设备：技(jì )术复杂、关键尺寸量测占比高

在量测环节，光學(xué)检测技(jì )术基于光的波动性和相干性实现测量遠(yuǎn)小(xiǎo)于波長(cháng)的光學(xué)尺度，集 成電(diàn)路制造和先进封装(zhuāng)环节中(zhōng)的量测主要包括关键尺寸量测、薄膜膜厚量测、套刻精(jīng)度量 测等，这三类量测环节在产(chǎn)业链中(zhōng)的应用(yòng)如下：

2.1、关键尺寸（CD）量测

半导體(tǐ)制程中(zhōng)最小(xiǎo)線(xiàn)宽一般称之為(wèi)关键尺寸，其变化是半导體(tǐ)制造工(gōng)艺中(zhōng)的关键。半导體(tǐ) 关键尺寸量测在半导體(tǐ)晶圆的指定位置测量電(diàn)路图案的線(xiàn)宽和孔径。光學(xué)和電(diàn)子束技(jì )术均 可(kě)用(yòng)于关键尺寸测量，使用(yòng)的设备分(fēn)别光學(xué)关键尺寸测量设备（OCD，optical critical dimension）和扫描電(diàn)子显微镜（CD-SEM） 目前基于衍射光學(xué)原理(lǐ)的非成像光學(xué)关键尺寸（OCD）测量设备為(wèi)主要工(gōng)具(jù)，它可(kě)以实现 对器件关键線(xiàn)条宽度及其他(tā)形貌尺寸的精(jīng)确测量，并具(jù)有(yǒu)很(hěn)好的重复性和長(cháng)期稳定性。OCD 的用(yòng)途比较广泛，可(kě)以测关键尺寸，还可(kě)以测单层或多(duō)层膜厚、深度甚至角度。OCD 是通 过收集到的反射光谱特征，来与模型中(zhōng)的数据库对比，得出光谱吻合度最高的数据，得到 相应特征数据的量测方式。








電(diàn)子束关键尺寸量测设备的原理(lǐ)是通过入射電(diàn)子轰击待测样品表面，表面原子吸收并激发 产(chǎn)生二次電(diàn)子，通过收集到的二次電(diàn)子，将探测到的物(wù)理(lǐ)信号转化為(wèi)样品图像信息。 光學(xué)关键尺寸量测设备主要供应商(shāng)包括 KLA（Spectra Shape 系列）、NanoMetrics、上 海睿励（TFX 3000）、上海精(jīng)测（EPROFILE 300FD）。電(diàn)子束关键尺寸扫描電(diàn)子显镜（主 要供应商(shāng)包括 Hitachi High-Tech、应用(yòng)材料（VeritySEM5i）等。

2.2、套刻精(jīng)度量测

套刻技(jì )术：多(duō)层高精(jīng)细的版图一般都需要进行多(duō)次曝光才能(néng)制作(zuò)完成，每一次曝光需要不同的掩膜版，在使用(yòng)每一块掩膜版前都需要和之前经过曝光的图形进行精(jīng)确对准，只有(yǒu)这 样才能(néng)保证每一层图形有(yǒu)正确的相对位置。套刻精(jīng)度测量通常在每道光刻步骤后进行。 在半导體(tǐ)制造过程中(zhōng)，关键层的光學(xué)套刻对准直接影响了器件的性能(néng)、成品率及可(kě)靠性， 随着芯片集成度的增加，線(xiàn)宽逐渐缩小(xiǎo)以及多(duō)重光刻工(gōng)艺的应用(yòng)，套刻误差需要更严格地 被控制，因此套刻误差测量也是过程工(gōng)艺控制中(zhōng)最重要地步骤之一。其测量原理(lǐ)通常為(wèi)通 过光學(xué)显微成像系统获得两层刻套目标图形的数字化图像，然后基于数字图象算法，计算 每一层的中(zhōng)心位置，从而获得套刻误差。主流供应商(shāng)包括 KLA（Archer 系列）、ASML （Yield-Star 系列）。

2.3、膜厚量测

薄膜材料的厚度和物(wù)理(lǐ)常数量测设备：在半导體(tǐ)制造过程中(zhōng)，晶圆要进行多(duō)次各种材质(zhì)的 薄膜沉积，因此薄膜的厚度及其性质(zhì)（如折射率和消光系数）需要准确地确定，以确保每 一道工(gōng)艺均满足设计规格。 在半导體(tǐ)制造过程中(zhōng)，晶圆要进行多(duō)次各种材质(zhì)的薄膜沉积，因此薄膜的 厚度及其性质(zhì) 会对晶圆成像处理(lǐ)的结果产(chǎn)生关键性的影响。膜厚测量环节通过精(jīng)准测量每 一层薄膜的 厚度、折射率和反射率，并进一步分(fēn)析晶圆表面薄膜膜厚的均匀性分(fēn)布，从而 保证晶圆 的高良品率。膜厚测量可(kě)以根据薄膜材料划分(fēn)為(wèi)两个基本类型，即不透明薄膜和 透明薄 膜。业界内一般使用(yòng)四探针通过测量方块電(diàn)阻计算不透明薄膜的厚度；通过椭偏仪测量光 線(xiàn)的反射、偏射值计算透明薄膜的厚度。

三、國(guó)外寡头垄断市场，國(guó)产(chǎn)设备不断突破
1、國(guó)外寡头垄断市场，KLA 占比超过 50%

全球半导體(tǐ)设备市场目前处于寡头垄断局面，市场上美日技(jì )术领先，以应用(yòng)材料 AMAT（美 國(guó)）、阿斯麦 ASML（荷兰）、拉姆研究 LAM Research（美國(guó)）、东京電(diàn)子 TEL（日本）、 科(kē)磊半导體(tǐ) KLA（美國(guó)）等為(wèi)代表的國(guó)际知名(míng)半导體(tǐ)设备企业占据了全球市场的主要份额。 根据 CINNO Research 的统计，2022 年全球前十大半导體(tǐ)设备厂商(shāng)均為(wèi)境外企业，市场份 额合计超过 75%。

全球量/检测设备厂家中(zhōng)，KLA 一家独大。量测设备市场呈现出高度垄断的格局，根据 Gartner 数据 2021 年行业前 5 名(míng)分(fēn)别為(wèi) KLA、AMAT、日立高新(xīn)（Hitachi High-Tech）、 创新(xīn)科(kē)技(jì )（Onto Innovation）、新(xīn)星测量仪器（Nova Measuring），行业 TOP3 占据 75% 的市场份额。美國(guó)的 KLA 牢牢占据行业的龙头地位，市场占有(yǒu)率超过行业第二的四倍。 根据 Gartner，KLA 長(cháng)期在半导體(tǐ)制造中(zhōng)过程控制业務(wù)领域份额超过 50%，2021 年以 54% 位列第一，是第二名(míng)竞争对手市场份额的 4 倍以上。尤其是在晶圆形貌检测、无图形晶圆 检测、有(yǒu)图形晶圆检测领域，KLA 在全球的市场份额更是分(fēn)别高达 85%、78%、72%。








2、KLA：半导體(tǐ)量/检测设备全球龙头，一家独大

KLA 成立于 1976 年，总部位于美國(guó)硅谷，為(wèi)半导體(tǐ)制造提供全方位的在線(xiàn)检测、量测和 数据分(fēn)析，以及过程控制和良率管理(lǐ)的全方面解决方案和服務(wù)。截至 2022 财年末（2022 年 6 月 30 日），公(gōng)司在全球 19 个國(guó)家和地區(qū)建立分(fēn)部，员工(gōng)人数约 1.4 万人。 2004-2015 财年，KLA 表现相对比较平稳，收入复合增速 3.3%，净利润复合增速 3.7%， 2016 财年开始进入快速成長(cháng)期，2016~2022 财年收入复合增速 21%，净利润复合增速 30%， 2022 财年收入同比增速 33%，净利润复合增速提升至 60%。根据 KLA 的長(cháng)期经营目标， 2022~2026 财年，公(gōng)司收入复合增速目标為(wèi) 9~11%。同时 KLA 的盈利能(néng)力持续提升，除 2008 财年外，近十几年 KLA 的毛利率長(cháng)期维持在 60%左右的高位，净利率在 20%-30% 左右波动，2021-2022 财年净利率逐渐提升至 30%和 36%。分(fēn)區(qū)域来看，中(zhōng)國(guó)大陆是 KLA 的第一大市场，2016-2022 财年 KLA 在中(zhōng)國(guó)大陆市场的销售额复合增速约 35%，显著高于 其在全球约 21%的复合增長(cháng)率。

KLA 在持续创新(xīn)、产(chǎn)品组合全面以及服務(wù)體(tǐ)系健全等竞争优势下稳居全球龙头位置。KLA 50年以来通过持续创新(xīn)和并購(gòu)领跑各种复杂尖端的量测技(jì )术，完善产(chǎn)品局部。半导體(tǐ)制程技(jì ) 术日新(xīn)月异，KLA 需要不断投入高额的研发费用(yòng)用(yòng)于开发新(xīn)的量测设备。2012-2022 年 KLA 的研发支出占比一直在 10%以上，2021 年研发投入占比 15%，高达 9 亿美元，超过了行 业标准。公(gōng)司构建的混合研发结构以客户為(wèi)中(zhōng)心，进行跨产(chǎn)品線(xiàn)的核心技(jì )术创新(xīn)。并購(gòu)方 面，KLA 早期产(chǎn)品包括用(yòng)于掩膜版光學(xué)检测设备 RAPID 系列、晶圆检测 WISARD 系列产(chǎn) 品，从 20 世纪 90 年代开始公(gōng)司产(chǎn)品及解决方案由离線(xiàn)检测转向在線(xiàn)检测，1997 年 KLA 与 Tencor 两家半导體(tǐ)设备公(gōng)司合并改名(míng) KLA-Tencor，KLA 从此增加了半导體(tǐ)量测解决方案， 实现了量/检测设备细分(fēn)领域的互补，奠定了在量检测设备领域的龙头地位。之后的 20 多(duō)年间，公(gōng)司持续并購(gòu)，标的基本覆盖了半导體(tǐ)量测检测领域的主要细分(fēn)方向，不断整合 和获取行业资源与先进技(jì )术。

KLA 服務(wù)體(tǐ)系建设完善，2022 年设备服務(wù)收入占总营收的 21%。KLA 全球装(zhuāng)机量近 6 万台， 超过 50%设备使用(yòng)寿命达 18 年，平均使用(yòng)寿命為(wèi) 12 年，历史上交付的 80%的设备仍在客 户现场使用(yòng)中(zhōng)，在完全折旧(2-3 倍)很(hěn)長(cháng)时间后，客户继续在生产(chǎn)中(zhōng)使用(yòng)。半导體(tǐ)设备的 長(cháng)使用(yòng)寿命强化先发优势，加强与客户的長(cháng)期绑定关系；服務(wù)类收入受益于長(cháng)使用(yòng)寿命将 不断增加，且受行业周期波动影响小(xiǎo)。 量测设备龙头 KLA 在前道设备全球 5 大龙头企业中(zhōng)，表现出了相对更优秀的成長(cháng)性和盈 利能(néng)力。AMAT、ASML、LAM Research、TEL 和 KLA 前五大前道设备龙头 2022 年收入相 较于 2015 年分(fēn)别成長(cháng) 175%、236%、223%、198%、268%。KLA 是五家中(zhōng)唯一一家自 2015 年以来持续成長(cháng)的公(gōng)司，营收的稳定性明显优于其余四家。从盈利能(néng)力来看，KLA 的毛利 率水平也显著高于其余 4 家。我们认為(wèi)，这是由于量测设备相较于其他(tā)工(gōng)艺设备，更受 益于工(gōng)艺和技(jì )术节点进步的变化，同时细分(fēn)种类更多(duō)，持续创新(xīn)全面布局的公(gōng)司更有(yǒu)机会 获得超额收益。








3、國(guó)内设备國(guó)产(chǎn)化率空间极大，产(chǎn)品覆盖率及制程先进程度差距大

中(zhōng)國(guó)大陆半导體(tǐ)设备海外依赖度高。2022 年全球前五的设备厂商(shāng)中(zhōng)，除 ASML 外中(zhōng)國(guó)大陆 均為(wèi)第一大客户。

國(guó)产(chǎn)量测检测设备公(gōng)司产(chǎn)品線(xiàn)已涵盖了无图形晶圆缺陷检测设备、图形晶圆缺陷检测设备、三维形貌量测设备、薄膜膜厚量测设备和套刻精(jīng)度量测设备等系列产(chǎn)品。在國(guó)内主要集成 電(diàn)路制造厂商(shāng)取得批量订单，打破了國(guó)外厂商(shāng)的垄断，國(guó)产(chǎn)化进程加快将进一步助力公(gōng)司 持续快速发展。同时，公(gōng)司正在积极研发纳米图形晶圆缺陷检测设备、晶圆金属薄膜量测 设备等其他(tā)型号的设备，相关产(chǎn)品研发成功后有(yǒu)望进一步提高产(chǎn)品線(xiàn)覆盖广度。 國(guó)内量测设备主要厂家有(yǒu)中(zhōng)科(kē)飞测、上海睿励、上海精(jīng)测、赛腾股份、东方晶源、埃芯半 导體(tǐ)、上海御微等，其部分(fēn)产(chǎn)品已进入一線(xiàn)产(chǎn)線(xiàn)验证，推动量测设备國(guó)产(chǎn)化。國(guó)内外厂商(shāng) 的差距： 1）产(chǎn)品覆盖度差距大，國(guó)内龙头的产(chǎn)品覆盖度為(wèi) 27%，更多(duō)品类待开发和导入。量/检测 设备种类多(duō)，龙头公(gōng)司通过自身持续创新(xīn)和并購(gòu)拥有(yǒu)很(hěn)高的工(gōng)艺覆盖率，全球占比 54%的 龙头美國(guó)公(gōng)司 KLA 对于量测+检测产(chǎn)品線(xiàn)覆盖率达 85%以上，且几乎在每一个所涉产(chǎn)品線(xiàn) 中(zhōng)均市场份额最高；其他(tā)海外龙头如美國(guó) AMAT、ONTO 等公(gōng)司产(chǎn)品覆盖率也分(fēn)别达到 50% 和 35%以上。 根据中(zhōng)科(kē)飞测招股说明书，公(gōng)司产(chǎn)品線(xiàn)涵盖份额占比為(wèi) 27%。同时中(zhōng)科(kē)飞测正在积极研发 纳米图形晶圆缺陷检测设备、关键尺寸量测设备等其他(tā)细分(fēn)领域的机型，对应的市场份额 為(wèi) 25%和 10%，研发成功后将提高产(chǎn)品線(xiàn)覆盖度。

1） 工(gōng)艺节点上，國(guó)内企业目前仅能(néng)覆盖 28nm 及以上制程。國(guó)际竞争对手的先进产(chǎn)品普 遍能(néng)够覆盖 28nm 以下制程，國(guó)内产(chǎn)品已能(néng)够覆盖 28nm 及以上制程，应用(yòng)于 28nm 以下制程的量/检测设备在研发中(zhōng)。 2022 年三大量/检测设备企业在本土市场份额合计 4%，國(guó)产(chǎn)化率较低。作(zuò)為(wèi)晶圆制造前道 设备中(zhōng)國(guó)产(chǎn)化率最低的设备之一，量/检测设备本土前三大厂商(shāng)收入合计為(wèi) 7.4 亿元，國(guó) 内市场份额占比仅為(wèi) 4%。由于國(guó)外知名(míng)企业规模大，产(chǎn)品線(xiàn)覆盖广度高，品牌认可(kě)度高， 导致本土企业的推广难度较大。近年来國(guó)内企业在检测与量测领域突破较多(duō)，受益于國(guó)内 半导體(tǐ)产(chǎn)业链的迅速发展，该领域國(guó)产(chǎn)化率有(yǒu)望在未来几年加速提升。

四、國(guó)内设备厂商(shāng)内生+外延快速发展
國(guó)内半导體(tǐ)处于高速增長(cháng)期，本土企业存在较大的國(guó)产(chǎn)化空间。國(guó)内量测设备主要厂家有(yǒu) 中(zhōng)科(kē)飞测、上海睿励、上海精(jīng)测、赛腾股份、东方晶源、埃芯半导體(tǐ)、南京中(zhōng)安(ān)等，其部 分(fēn)产(chǎn)品已进入一線(xiàn)产(chǎn)線(xiàn)验证，推动量测设备國(guó)产(chǎn)化。

1、中(zhōng)科(kē)飞测：國(guó)内无图形晶圆检测龙头，部分(fēn)型号可(kě)对标 KLA

中(zhōng)科(kē)飞测成立于 2014 年，目前在半导體(tǐ)量/检测设备收入體(tǐ)量上為(wèi)國(guó)内龙头，主要产(chǎn)品包 括无图形晶圆缺陷检测、图形晶圆缺陷检测、三维形貌量测、薄膜膜厚量测等产(chǎn)品，已应 用(yòng)于國(guó)内 28nm 及以上制程的集成電(diàn)路制造产(chǎn)線(xiàn)，同时正在积极研发纳米图形晶圆缺陷检 测、晶圆金属薄膜量测等设备。公(gōng)司 22 年实现营收 5.09 亿元，同比+41.2%；归母净利润 0.12 亿元，同比-78.0%。下游客户包含中(zhōng)芯國(guó)际、長(cháng)江存储、士兰集科(kē)、長(cháng)電(diàn)科(kē)技(jì )、通 富微電(diàn)等國(guó)内主流制造及封装(zhuāng)厂。 公(gōng)司多(duō)项研发产(chǎn)业化取得积极进展。2019 年，应用(yòng)在集成電(diàn)路前道领域的三维形貌量测 设备通过長(cháng)江存储产(chǎn)線(xiàn)认证，2020 年，应用(yòng)在集成電(diàn)路前道领域的薄膜膜厚量测设备通 过士兰集科(kē)产(chǎn)線(xiàn)验证，2021 年，无图形晶圆缺陷检测设备通过國(guó)家科(kē)技(jì )重大专项验收等。 目前，公(gōng)司正在积极研发纳米图形晶圆缺陷检测设备、晶圆金属薄膜量测设备等其他(tā)型号 的设备。公(gōng)司目前在研项目数量较多(duō)，長(cháng)期重视研发為(wèi)公(gōng)司发展建立了長(cháng)期壁垒，后续新(xīn) 产(chǎn)品研发成功并客户导入后，有(yǒu)望為(wèi)公(gōng)司打开長(cháng)期发展天花(huā)板。








2022 年末公(gōng)司合同负债 4.8 亿，存货中(zhōng)发出商(shāng)品 4.3 亿，在手订单充足。公(gōng)司 21/22 年 合同负债為(wèi)1.6/4.8亿元，同比+384%/+217%，发出商(shāng)品為(wèi)2.4/4.3亿元，同比+425%/+76%， 在手订单充沛且销售强劲，快速成長(cháng)动力足。 公(gōng)司作(zuò)為(wèi)以研发為(wèi)驱动的半导體(tǐ)设备企业，公(gōng)司研发费用(yòng)占营业收入比重高于同行业可(kě)比 公(gōng)司，2022 年研发费用(yòng)占营收比例 40%。半导體(tǐ)设备行业為(wèi)技(jì )术密集型行业，公(gōng)司竞争力 与研发实力密不可(kě)分(fēn)，公(gōng)司持续吸引行业内优秀人才，研发人员数量快速增長(cháng)，2019-2023 年研发人员占总人数比例维持在 43%上下。

2、精(jīng)测電(diàn)子：前道量/检测设备订单爆发性增長(cháng)

公(gōng)司深耕检测行业 17 年，已成為(wèi)國(guó)内平板显示检测龙头，2018 年以来公(gōng)司积极局部平板 显示/半导體(tǐ)/新(xīn)能(néng)源三大业務(wù)。半导體(tǐ)设备成功供货中(zhōng)芯國(guó)际、長(cháng)江存储等國(guó)内龙头客户。 公(gōng)司全面布局半导體(tǐ)前后道量检测环节，膜厚、OCD 测量、電(diàn)子束、明场检测等设备已进 市场， 2022 年公(gōng)司半导體(tǐ)设备业務(wù)实现收入 1.83 亿元，同比增長(cháng) 34.12%。截至 2023 年 4 月 24 日，半导體(tǐ)业務(wù)在手订单 8.91 亿元，前道设备业務(wù)爆发。公(gōng)司半导體(tǐ)业務(wù)经 过前期积累，在研发能(néng)力、产(chǎn)品力、客户等方面已占先机，将成為(wèi)國(guó)产(chǎn)化主力。

公(gōng)司子公(gōng)司上海精(jīng)测前道检测产(chǎn)品覆盖度进一步提升，半导體(tǐ)硅片应力测量设备也取得客 户订单并完成交付，明场光學(xué)缺陷检测设备已取得突破性订单，且已完成首台套交付；其 余储备的产(chǎn)品目前正处于研发、认证以及拓展的过程中(zhōng)。

2022 年下半年面板价格触底，23 年价格持续修复，部分(fēn)型号修复至现金成本線(xiàn)之上，稼 动率环比亦有(yǒu)提升。公(gōng)司受益于 OLED、Mini、Micro LED 等新(xīn)技(jì )术路線(xiàn)以及由 Module、 Cell 拓展至前段 Array，面板业務(wù)仍有(yǒu)望实现平稳增長(cháng)，24 年苹果新(xīn)机 MR 有(yǒu)望带来新(xīn)的 面板检测需求。 新(xīn)能(néng)源方面，精(jīng)测公(gōng)司聚焦中(zhōng)后道工(gōng)序，其中(zhōng)化成分(fēn)容已批量出货，切叠一體(tǐ)机已获认证 通过，同时布局锂電(diàn)池视觉检测系统、電(diàn)芯装(zhuāng)配線(xiàn)和激光模切机等新(xīn)品，与中(zhōng)创新(xīn)航签署 战略合作(zuò)伙伴协议，受益于其持续扩产(chǎn)。公(gōng)司 2022 年公(gōng)司新(xīn)能(néng)源设备实现收入 3.4 亿元， 截至 2023 年 4 月 23 日在手订单新(xīn)能(néng)源订单 4.8 亿元。

3、赛腾股份：收購(gòu) Optima 进军半导體(tǐ)晶圆缺陷检测领域

赛腾股份是國(guó)内消费電(diàn)子设备龙头企业，通过外延并購(gòu)将主营业務(wù)拓展至半导體(tǐ)、新(xīn)能(néng)源 汽車(chē)等行业。2022 年公(gōng)司实现营收 29.34 亿元，同比+26.55%。实现净利润 2.93 亿元， 同比增長(cháng) 63.5%。 半导體(tǐ)设备：赛腾股份 2018 年通过收購(gòu)无锡昌鼎，进入半导體(tǐ)封测设备领域。2019 年通 过收購(gòu)日本 Optima，进入晶圆检测设备领域。无锡昌鼎主要生产(chǎn)测试编带一體(tǐ)机、全自 动组焊線(xiàn)机、自动打标机等半导體(tǐ)封装(zhuāng)测试设备；Optima 拳头产(chǎn)品包括 RXW-1200、 RXM-1200、BMW-1200(R)、AXM-1200 四大类，产(chǎn)品覆盖边缘、背面、正面等缺陷检测，是 全球领先的硅片、晶圆外观缺陷检测设备龙头公(gōng)司。 目前产(chǎn)品主要是无图形晶圆检测设备，已成功进入 SUMCO、SK、SUMSUNG、协鑫、奕斯伟、 中(zhōng)环、金瑞泓、沪硅等國(guó)内外龙头厂商(shāng)，今年有(yǒu)望在國(guó)内晶圆厂有(yǒu)所突破，同时有(yǒu)图形晶圆检测设备正在稳步研发中(zhōng)。2022 年半导體(tǐ)设备板块营收达 3.75 亿元、同比增長(cháng) 73%。








消费電(diàn)子设备：受益北美大客户 2023 年新(xīn)机搭载潜望式摄像头及 MR 新(xīn)产(chǎn)品，2023 年有(yǒu) 望快速增長(cháng)。公(gōng)司将持续受益于北美大客户三大边际变化：2023 年新(xīn)机搭载潜望式摄像 头带来设备增量需求，MR 新(xīn)品即将发布带来的设备增量需求，以及产(chǎn)能(néng)向东南亚迁移带 动的设备增量需求。 新(xīn)能(néng)源汽車(chē)设备：下游新(xīn)能(néng)源車(chē)高景气度且公(gōng)司充分(fēn)绑定龙头客户。2018 年公(gōng)司收購(gòu)菱 欧科(kē)技(jì )（现更名(míng)為(wèi)赛腾菱欧），切入汽車(chē)零部件智能(néng)装(zhuāng)备行业。主要客户為(wèi)日本電(diàn)产(chǎn)、村 田新(xīn)能(néng)源、松下能(néng)源等。

4、睿励仪器：中(zhōng)微公(gōng)司持股 30%，國(guó)内最早的量测设备公(gōng)司

睿励科(kē)學(xué)仪器（上海）有(yǒu)限公(gōng)司成立于 2005 年（中(zhōng)微公(gōng)司持股 29.36%，是上海睿励的第 一大股东），目前公(gōng)司拥有(yǒu)的主要产(chǎn)品包括光學(xué)薄膜测量设备、光學(xué)关键尺寸测量设备、 缺陷检测设备。睿励科(kē)學(xué)仪器是國(guó)内少数进入國(guó)际先进制程 12 英寸生产(chǎn)線(xiàn)的量测设备企 业之一，是國(guó)内唯一进入三星存储芯片生产(chǎn)線(xiàn)的量测设备企业。 目前，睿励的膜厚测量，缺陷检测及光學(xué)关键尺寸测量设备已為(wèi)國(guó)内近 20 家前道半导體(tǐ) 晶圆制造客户所采用(yòng)，公(gōng)司光學(xué)膜厚测量设备已应用(yòng)在 65/55/40/28 纳米芯片生产(chǎn)線(xiàn)，并 正在进行 14nm 工(gōng)艺验证；设备支持 64 层 3DNAND 芯片的生产(chǎn)，并正在 96 层 3DNAND 芯片 产(chǎn)線(xiàn)上进行工(gōng)艺验证。

5、天准科(kē)技(jì )：收購(gòu) MueTec：检测量测产(chǎn)品宽度广，掩膜版等领域填补空白

天准科(kē)技(jì )于 2021 年 5 月以 1819 万欧元完成收購(gòu)德(dé)國(guó) MueTec 公(gōng)司 100%股权。MueTec 的主 要产(chǎn)品為(wèi)高精(jīng)度的光學(xué)测量和检测解决方案， 2021 年营业收入仅為(wèi) 0.4 亿元。MueTec 深耕检测量测行业三十余年，重点覆盖 65nm 及以上制程，具(jù)备较宽产(chǎn)品線(xiàn)并為(wèi)多(duō)行业提 供产(chǎn)品解决方案。MueTec 的主要产(chǎn)品包括晶圆宏观缺陷检测、晶圆微缺陷检测、掩膜版 检测、红外線(xiàn)检测等检测设备，以及关键尺寸量测、套刻精(jīng)度量测、薄膜膜厚量测、掩膜 版量测、红外線(xiàn)量测等量测设备，其中(zhōng)掩膜版、套刻精(jīng)度等产(chǎn)品在國(guó)内供应中(zhōng)均具(jù)备稀缺 性。MueTec 主要服務(wù)于晶圆制造、先进封装(zhuāng)、光掩模版、MEMS 传感器、電(diàn)子元件、OLED、 LED 等多(duō)个先进制造领域，主要客户包括英飞凌、恩智浦、台积電(diàn)等。