占有率认证：全球及中国前道量检测设备行业全景调研及投资建议发展规划预测评估报告（2024版）-中金企信发布
报告发布方：中金企信国际咨询《2024-2030年中国前道量检测设备行业供需形势分析及投资规划建议分析报告-中金企信发布》
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1.前道量检测设备行业概述
①前道量检测设备是晶圆制造产线中的核心设备
半导体设备行业中，前道量检测设备主要运用光学技术、电子束技术等测量晶圆的薄膜厚度、关键尺寸等，或检测产品表面存在的杂质颗粒、机械划伤、晶圆图案缺陷等，贯穿光刻、刻蚀、薄膜沉积、CMP等晶圆制造的全部工序。
在摩尔定律的推动下，元器件集成度的大幅提高要求晶圆制造不断向更小制程的工艺方向发展，工艺步骤和复杂程度大幅增加，工艺中产生缺陷的概率也会大幅上升，需要通过各类型的前道量检测设备实现质量控制，保证每一道工序几乎零缺陷时，才能最终实现较高的产品良品率。因此，前道量检测设备是晶圆制造产线中不可或缺的核心设备之一。
②前道量检测设备的分类
前道量检测设备根据使用目的可分为测量设备和检测设备：其中，测量设备主要是对晶圆的薄膜厚度、关键尺寸、套准精度、刻蚀深度、表面形貌等进行测量，以确保其符合参数的设计要求；而检测设备主要用于识别并定位产品表面存在的杂质颗粒沾污、晶圆图案缺陷、微观缺陷观测、机械划伤等问题。
③前道量检测设备精密复杂、制造难度大
前道量检测设备为高精密设备，需完成纳米级别的测量、检测工作，主要由传输单元、光路处理单元、信号单元、量检测单元等系统组成，包含成千上万个具体模块，涉及高真空腔传输技术、光谱检测技术、快速运算技术、高精度信号检测技术等，是光学、电学、机械学、算法、运动控制等多学科的技术结晶。前道量检测设备广泛应用于晶圆制造中多个工艺环节，具有技术壁垒高、制造难度大等特点。在半导体设备中，前道量检测设备制造难度较大。
2.前道量检测设备市场规模
前道量检测设备作为半导体设备市场的重要组成，其市场规模在半导体设备中仅次于薄膜沉积设备、光刻机、刻蚀设备。据中金企信数据统计，前道量检测设备约占半导体设备市场规模的13%。
数据整理：中金企信国际咨询
近年来，全球前道量检测设备市场呈现稳步增长。据中金企信数据统计，2016年至2020年，全球前道量检测设备市场规模由2016年的47.6亿美元增长至2020年的76.5亿美元，年复合增长率12.59%。同时，得益于半导体行业的繁荣发展，中国大陆前道量检测市场规模快速增长，由2016年的7.0亿美元增长至2020年的21.0亿美元，年复合增长率达到31.61%，远超全球平均水平，占全球市场规模的比例由2016年的14.71%增长至2020年的27.45%，已成为全球最大的前道量检测市场。
数据整理：中金企信国际咨询
3.前道量检测设备市场供需情况
①少数国际龙头企业主导全球前道量检测设备供应市场，其通常将更多精力投入先进制程设备，逐步不再生产成熟制程设备
同光刻机市场相似，前道量检测设备的技术壁垒高、制造难度大，需要企业长时间的投入及技术积淀，供应市场呈现高度集中的格局。目前，全球前道量检测设备供应市场由KLA、AMAT、Hitachi等少数国际龙头企业主导，其市场占有率分别为52%、12%、11%，其他企业市场份额合计仅25%。为匹配摩尔定律下晶圆制造工艺的升级步伐，及时满足全球领先的晶圆制造企业对新一代设备的需求，并保持引领市场的竞争力，在有限的资金、产能、人力下，KLA等国际龙头企业将更多精力投入先进制程设备，逐步不再生产成熟制程设备。
②前道量检测设备国产化率低，国产设备处于发展初期
由于半导体产业起步相对较晚，前道量检测设备的国产化率较低。据中金企信数据统计，2016年至2020年，前道量检测设备国产化率虽有所增长，但仍相对较低；同时，根据中国电子专用设备工业协会数据，2020年度，前道量检测设备国产率仅为2%。虽然国产设备企业不断加大研发和技术积累，但目前仍处于发展初期。
数据整理：中金企信国际咨询
③国内成熟制程产线对前道量检测的设备需求存在供应缺口，修复设备有效减缓了供应紧张的局面
在晶圆制造工艺代际更替过程中，不同制程半导体产品在终端市场应用呈现多样化的特点。其中，采用大晶圆尺寸及先进制程制造工艺的主要为CPU、GPU和存储器等产品；对于在汽车电子、消费电子等领域应用广泛的功率分立器件、MEMS、模拟芯片等，仍主要使用成熟制程工艺。因此，在代际更替过程中，多样化的终端市场应用使得不同制程的产线在较长的时间内是并存发展的。
以8英寸产线向12英寸产线过渡为例，据中金企信数据统计，在摩尔定律的驱动下，全球自2008年开始大规模建设12英寸产线，8英寸产线逐步减少。但2015年以来，汽车电子、智能消费电子、物联网等终端应用领域开始快速发展，对MCU、电源管理芯片、指纹识别芯片等产品的需求迅速增加，全球8英寸产线数量开始恢复。至2020年，全球8英寸产线仍维持在191条，8英寸产能仍在全球晶圆产能中保持较大的占比。
另一方面，据中金企信数据统计，2020年末，中国大陆晶圆产能在小于10nm制程领域尚待取得突破，20nm以上的制程产能占比为61%，其中40nm及以上制程占比达到50%，晶圆产线以成熟制程为主。在终端应用市场的快速发展推动下，中国大陆晶圆制造产业对成熟制程前道量检测设备需求快速增长。
由于国际龙头企业（如：KLA、AMAT、Hitachi）逐步不再生产成熟制程设备，且量检测设备的国产化率仅为2%，国内成熟制程前道量检测设备供应缺口较大。前道量检测修复设备作为市场重要组成，有效缓解了成熟制程设备供应紧张的局面，支持了我国半导体产线的建设。