全文字数：4089字，精读时间：6分钟

本文援引于报告《2021年中国半导体系列报告：半导体检测设备行业概览》，首发于头豹科技创新网（www.leadleo.com）。

头豹科技创新网内容覆盖全行业、深入垂直领域，行业报告每日更新；政策图录、数据工具助您轻松了解市场动态；智能关键词轻松搜索，直奔行业热点内容。

诚挚欢迎各界精英交流合作，头豹承接行业研究、市场调研、产业规划、企业研究、商业计划、战略规划等业务，您可发送邮件或来电咨询。

客服邮箱：CS@leadleo.com 咨询热线：400-072-5588

在先进封装应用的推动下，封装设备领域预计到2021年将增长 56%，半导体测试设备市场预计将在2021年增长26%！

美国加州时间2021年7月13日，SEMI在其《半导体制造设备年中总预测-OEM视角》Mid-Year Total Semiconductor Equipment Forecast – OEM Perspective宣布，预测原始设备制造商全球半导体制造设备销售额相比2020年711亿美元，2021年增长 34% 至953亿美元，2022年将创下超过1000亿美元的新高。设备制造商的持续投资正在推动前端和后端半导体设备领域的扩张。

晶圆厂设备领域，包括晶圆加工、晶圆厂设施和掩模/掩模版设备，预计到2021年将飙升34%至817亿美元的行业新纪录，2022年将增长6%至超过860亿美元。由于全球工业数字化对前沿技术的强劲需求，代工和逻辑领域占晶圆厂设备总销售额的一半以上，将同比增长39%，到2021年达到457亿美元。 预计2022年增长势头将继续，代工和逻辑设备投资将再增长 8%。对内存和存储的强劲需求正在推动对NAND和DRAM制造设备的支出。预计DRAM设备领域将在2021年引领扩张，飙升46%，超过140亿美元。 预计2021年NAND flash设备市场将增长13%至174亿美元，2022年将增长9%至189亿美元。

在先进封装应用的推动下，封装设备领域预计到2021年将增长56%，达到60亿美元， 2022年增长6%。半导体测试设备市场预计将在2021年增长26%至76亿美元，受 5G和高性能计算 (HPC) 应用的需求推动， 2022年再增长6%。从地区来看，韩国、中国台湾和中国预计仍将是2021年设备支出的前三大地区，其中韩国凭借强劲的内存复苏以及对前沿逻辑和代工的强劲投资而位居榜首。预计报告中覆盖的所有地区在2021年设备支出都将增长。

集成电路检测设备主要分为前道量测设备及后道测试设备，检测设备是提升与控制芯片良率的关键，贯穿半导体全产业链

广义上的半导体检测设备，分为前道量测（又称半导体量测设备）和后道测试（又称半导体测试设备）。前道量检测主要用于晶圆加工环节，目的是检查每一步制造工艺后晶圆产品的加工参数是否达到设计的要求或者存在影响良率的缺陷，属于物理性的检测；半导体后道测试设备主要是用在晶圆加工之后、封装测试环节内，目的是检查芯片的性能是否符合要求，属于电性能的检测。

1）作为物理性检测的前道量检测设备，注重过程工艺监控。根据功能的不同又分为两种设备：一是量测类，二是缺陷检测类。（1）量测类设备：主要用来测量透明薄膜厚度、不透明薄膜厚度、膜应力、掺杂浓度、关键尺寸、套准精度等指标，对应的设备需求分别为椭偏仪、四探针、原子力显微镜、热波系统、扫描电子显微镜和相干探测显微镜等。（2）缺陷检测类设备：主要用来检测晶圆表面的缺陷，分为光学显微镜和扫描电子显微镜。

2）作为电性能检测的后道测试设备，注重产品质量监控。根据功能的不同又分为三种，一是测试机，二是分选机，三是探针台。其中测试机根据测试产品不同，分为Soc测试机、存储器测试机和其他测试机等。根据对象不同，后道测试又划分为CP（晶圆）测试和FT（芯片）测试。

集成电路后道检测设备主要包括测试机、分选机和探针台。集成电路检测是保障晶圆成品质量稳定、控制系统损失的关键工艺，贯穿集成电路设计生产始终

测试机：模拟芯片工作状态，通过电子元器件电信号输入激励，采集被检测芯片输出信号与预期值进行比较，判断芯片功能和性能在不同工作条件下是否达到设计规范要求。

分选机：将被测件精准送到测试位置，将引脚与测试机的电气信号良好连接，测后按测试结果分选出不同档位产品进行收料和编带。

探针台：用于晶圆加工之后、封装工艺之前CP测试环节，负责晶圆的输送与定位，确保从晶圆表面向精密仪器输送更稳定的信号，使晶圆上的晶粒依次与探针接触并逐个测试，实现更加精确的数据测试测量。、

集成电路测试贯穿集成电路设计、生产过程的核心环节：第一、集成电路设计流程需要芯片验证，即对晶圆样品和集成电路封装样品进行有效性验证；

第二、生产流程包括晶圆制造和封装测试，在这两个环节中可能由于设计不完善、制造工艺偏差、晶圆质量、环境污染等因素，造成集成电路功能失效、性能降低等缺陷，因此，分别需要完成晶圆检测（CP, Circuit Probing）和成品测试（FT, Final Test）。

测试机用于检测芯片功能和性能，对测试功能模块、测试精度、响应速度、应用程序定制化、平台可延展性以及测试数据的存储、采集和分析等方面要求较高

测试机行业面临测试任务日益复杂，对测试能力和配臵需求逐步提高。随着集成电路管脚数增多、测试时间增长，测试机厂商越来越多地采用多工位并测的方案来降低测试时间，推出测试覆盖面更广、资源更多的测试设备，不断提高测试系统的可靠性和稳定性，以降低客户平均到每颗器件的测试成本。

测试技术发展趋势：1）并行测试数量和测试速度的要求不断提升；（2）功能模块需求增加；（3）对测试精度的要求提升；（4）要求使用通用化软件开发平台；（5）对数据分析能力提升。

随着集成电路技术不断发展，芯片线宽尺寸不断减小，制造工序逐渐复杂，对集成电路测试设备要求愈加提高，集成电路测试设备的制造需要综合运用计算机、自动化、通信、电子和微电子等学科技术，具有技术含量高、设备价值高等特点。

全球半导体设备行业复苏，受益于下游端需求旺盛，测试设备将迎来增量需求

半导体专用设备是集成电路产业的重要支撑，价值量较高集中应用于晶圆制造和封测。在晶圆制造环节使用的设备被称为前道工艺设备，在封测环节使用的被称为后道工艺设备。前道工艺设备进一步细分为晶圆处理设备和其他前端设备，如光刻、刻蚀设备和薄膜沉积等，后道工艺设备分为测试设备和封装设备。2018年全球集成电路测试类设备测试机、分选机和探针台分别占比63.1%、17.4%和15.2%，其它设备占4.3%。2018年测试类设备约占半导体设备总市场规模的10%，其中测试设备市场规模约为35.1亿美元。

根据SEMI统计，2018年中国半导体测试设备市场规模约57亿元，其中半导体测试机占比最大，测试机市场规模约34.1亿元。

AI、5G 需求旺盛，半导体产业向大陆持续转移。中国数字芯片产业链设计-晶圆制造封测产业成长动力不变，一是AI、5G带来的逻辑电路行业本身的成长；二是半导体产业持续向大陆转移。据SEMI估计，2017年至2020年间全球将有62座新的晶圆厂投入营运，其中在中国大陆新厂有26座，占新增晶圆厂的比重高达42%。

中国封测行业持续发展壮大，直接受半导体景气周期影响。晶圆代工厂仍处于追赶过程，而封测行业已经跻身全球第一梯队，全球逻辑电路的景气程度会直接影响到国内的封测厂商。大陆封测公司持续发展壮大，市占率持续上升，已从2011年的 4.5%上升到了2017年的20.8%，长电科技、天水华天、通富微电等封测厂在行业里的地位也不断提升。封测行业直接受半导体景气回升影响，国内封测厂是最直接受益赛道之一。随着半导体行业景气度回升，国内封测厂的业绩会明显改善。

测试设备将迎来增量需求。随着封测厂产能利用率的提升，封测企业对于上游设备的需求也有望回暖。通过产业调研，未来随着半导体景气拐点渐进，封测厂商产能利用率提升明显，对于测试设备的需求也会显著增加。

全球先进测试设备制造技术基本掌握在美国、日本等集成电路产业厂商，市场格局呈现泰瑞达、爱德万和科休等三家厂商寡头垄断

全球半导体后道测试市场被海外龙头高度垄断。国际龙头厂商在技术和市场占有率均处于绝对领先地位，产品布局集中在SoC和存储器测试领域，泰瑞达和爱德万全球市占率超达90%。凭借较强的技术、品牌优势，泰瑞达和爱德万也近乎完全垄断国内市场，两者2018年中国销售收入分别约为16.8亿元和12.7亿元，分别占中国集成电路测试机市场份额46.7%、35.3%。

具体从产品线布局来看，泰瑞达布局丰富，其半导体测试系统涵盖逻辑、射频、模拟、电源管理、混合信号和存储设备等；而爱德万则专攻于存储器测试和SoC测试领域。

中国厂商主要涉足低端模拟和分立器件测试机，高端测试机自给率几乎为零。中国企业经过多年的研发积累，目前模拟/数模测试及分立器件测试领域已逐渐实现国产化，但SoC测试和存储器测试等仍待发力。

以华峰测控和长川科技为首的国产设备龙头企业市占率合计只有8.5%，尚存巨大替代空间。在特定领域已有少批量设备进入国内外领先存储和逻辑厂。上海睿励的薄膜测量设备成功进入三星和长江存储生产线；中科飞测的晶圆表面颗粒检测机成功打入中芯国际生产线，智能视觉检测系统成功进入长江存储生产线，椭偏膜厚量测仪进入士兰微生产线；上海精测的膜厚测量设备已经成功小批量生产并进入长江存储生产线；

在模拟测试系统这细分领域，华峰测控在全球市场份额大约10%，在细分领域公司已经占据了领先的市场地位。华峰测控在中国市场占比达到40%以上，引领了半导体测试设备的国产替代进程。

中国后道测试设备企业与国际龙头企业存在巨大差距，行业横向整合持续，垄断程度较高，中国厂商与国际龙头企业相比，整体技术实力、收入规模、市场占有率仍有较大差距

半导体测试行业竞争公司多为国际知名大厂，行业横向整合持续，垄断程度较高。在半导体测试设备行业，泰瑞达、爱德万和科休为国际测试机龙头企业，产品线齐全，营收规模大。中国同业公司主要是华峰测控和长川科技。美日的半导体测试设备巨头产品覆盖面完善，深耕行业多年，具备先发优势，并通过并购等手段进一步增强其优势地位，中国厂家在研制相关测试设备的细分领域有所突破，但与国际龙头企业相比，整体技术实力、收入规模、市场占有率仍有较大差距。

深度见解：中国半导体行业在国家政策大力扶持下，国产化替代将迎来曙光

随着人工智能、智能驾驶、5G等新兴市场的不断发展，全球集成电路行业市场规模稳定增长，中国凭借着巨大市场需求、庞大的人口红利、稳定的经济增长及有利的国家产业政策环境等众多优势条件，中国集成电路产业实现快速发展，2012-2018年CAGR达20.3%，市场增速明显高于全球整体水平。

中国半导体产业供需缺口大，进口替代是中长期内产业主要逻辑。从需求端分析，随着经济的不断发展，中国已成为了全球电子产品生产及消费市场，半导体器件需求持续旺盛。互联网、大数据、云计算、物联网、人工智能、5G 等高新技术产业和战略性新兴产业进一步发展，中国半导体器件消费还将持续增加。2020年，中国成为最大半导体设备市场，将直接带动相关半导体设备的需求，半导体检测行业有望持续增长。

随着封测厂产能利用率的提升，封测企业对于上游设备的需求也有望回暖。通过产业调研，未来随着半导体景气拐点渐进，封测厂商产能利用率提升明显，对于测试设备的需求也会显著增加。