半导体检测设备是半导体产业重要的设备之一

半导体检测设备半导体产业重要的设备之一。在半导体设计、制造、封装中的各个环节都要进行反复多次的检验、测试以确保产品质量，从而研制开发出符合系统要求的器件。由于缺陷相关的故障成本影响高昂，从IC级别的数十美元，到模块级别的数百美元，乃至应用端级别的数千美元。因此检测设备从设计验证到整个半导体制造过程都具有无法替代的重要地位。有数据显示，2023年我国半导体设备市场规模为2190亿元。其中仅测试设备就占据9%的市场份额。

数据来源：公开数据，观研天下整理

近年来，随着人工智能、物联网等新兴技术的快速发展，半导体设备行业迎来了新的发展机遇，市场规模持续扩大。2019-2023年期间，我国半导体设备市场规模总体呈增长态势，由968亿元增长到2190亿元。在此背景下，作为半导体产业重要的设备之一，受益于半导体设备市场的快速发展，我国半导体检测设备也得到了较大的发展。

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市场增长势头强劲,规模呈现稳步增长

半导体检测设备是用于检测半导体材料、芯片、封装等各个环节的设备，对于确保半导体产品的质量和性能至关重要，包括椭偏仪、原子力显微镜、热波系统、扫描电子显微镜、分选机、探针台、SoC测试机等。

近年我国半导体检测设备市场增长势头强劲，规模呈现稳步增长态势。数据显示，2016年我国半导体检测设备市场规模约为76.1亿元，到2022年这一规模快速增长到了385.6亿元。预计在2023-2027年间，我国半导体检测设备市场将以15.4%的整体年复合增长率增长，于2027年达到673.2亿元的规模。

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虽然近年我国半导体检测设备市场得到了较大的发展。但大陆半导体检测与量测设备国产化率仍较低。有相关资料显示，2021年全球和中国大陆半导体测试设备市场的CR3分别为97%和92%，且均为国外企业，国内公司占据少量份额。因此可见本土企业存在较大的国产化空间。

我国大陆晶圆产能扩张将驱动半导体检测设备需求激增

晶圆制造设备中，检测设备价值占比显著。据了解，在晶圆制造的总投资构成中，约20%至30%的资金用于厂房建设，而剩余的70%至80%则直接投入设备采购。其中，前道设备（即晶圆制造设备）占据了约80%的半导体设备投资份额，封装与测试设备则分别占据约10%和8%。

2022-2024年全球范围内迎来了晶圆厂建设的高潮，共计82座新晶圆厂相继投入运营，涵盖从300mm到100mm不同尺寸的晶圆，其中2022年启动29座，2023年11座，而2024年更是达到42座。

在这一波建设热潮，特别是我国大陆晶圆厂产能的迅速爬坡，成为推动半导体检测设备需求增长的关键因素。有数据显示，目前我国大陆已运营的晶圆厂数量达到44座，其中不乏25座先进的12英寸晶圆厂，以及15座8英寸和4座6英寸晶圆厂。

截至2023年，我国6英寸及以上的晶圆制造生产线（不包含在建和中试线）共计63条。其中12英寸的生产线达40条，实际产能约为每月140万片（折合8英寸为每月315万片）；8英寸的生产线有49条，产能约为每月140万片；6英寸的则为 77条，产能约为每月180万片（折合8英寸为每月101万片）。

 前道量检测、后道测试是目前市场两大类，发展各有千秋

检测设备根据其应用领域和功能的不同，可分为量检测设备（前道检测设备）以及测试设备（后道检测设备）。

其中前道量检测包括量测类和缺陷检测类，其对象是工艺过程中的晶圆，它是一种物理性、功能性的测试，用以检测每一步工艺后产品的加工参数是否达到了设计的要求，并且查看晶圆表面上是否存在影响良率的缺陷，确保将加工产线的良率控制在规定的水平之上，属于物理性测试。

测试设备（后道检测设备）分为封装前晶圆测试和封装后成品测试，应用于上游设计、下游封测环节中，目的是检查芯片的性能是否符合要求，是一种电性、功能性的检测，用于检查芯片是否达到性能要求，使用设备包括分选机、测试机、探针台。

资料来源：公开资料，观研天下整理

前量检测设备属于“过程控制设备”，本身并不参与制造，但是芯片良率的关键保障，是先进制程关键设备。前量检测设备属具有两大类功能，一是确保IC产线量产良率，二是定量监控生产设备，为设备验收、维保提供依据。因此，前道量检测设备是芯片制造产线中不可或缺的核心设备，前道量检测设备的技术水平，直接影响着芯片品质，并制约着芯片工艺的技术提升。

近年得益于芯片行业的繁荣发展，我国大陆前道量检测设备（包含全新设备和修复设备）市场规模快速增长，由2018年的75.5亿元增长至2022年的183.7亿元，年复合增长率达到24.89%，高于全球平均水平，占全球市场规模的比例由2018年的22.07%增长至2022年的26.36%，已成为全球最大的前道量检测设备市场。

数据来源：公开数据，观研天下整理

但是由于前道量检测设备结构精密复杂、制造难度大，而我国芯片产业起步又相对较晚，导致前道量检测设备的产业发展一直呈现较低水平。目前前道量检测设备行业仍属于我国的产业优势相对较弱的领域。尽管国家多年来持续鼓励半导体设备研发、国内自研企业均在不断钻研突破，虽然在部分细分领域实现了突破，但受限于行业起步较晚等因素，短期内预计仍无法满足芯片稳定生产的需求缺口，而作为“工业粮食”的芯片一旦欠缺，会直接影响诸多下游新兴领域的发展。因此，为保障产线的芯片产量和生产安全，在鼓励新设备自研的同时，应兼顾修复设备市场，进而保障芯片产线运行。

2、测试设备：半导体后道封装环节的关键

测试设备是半导体后道封装环节的关键。在半导体生产过程中，半导体测试设备起到了至关重要的作用，其可以确保产品的质量和性能符合要求，提高产品的可靠性和稳定性，同时也为故障分析和维修提供了有效的手段。例如测试机是检测芯片功能和性能的专用设备，测试机对芯片施加输入信号，采集被检测芯片的输出信号与预期值进行比较，判断芯片在不同工作条件下功能和性能的有效性。分选机和探针台是将芯片的引脚与测试机的功能模块连接起来并实现批量自动化测试的专用设备。因此在晶圆制造阶段的晶圆检测环节需要用到测试机和探针台，封装测试阶段的成品测试环节需要用到测试机和分选机。

资料来源：公开资料，观研天下整理

近年随着国内半导体制造厂商资本支出的提升如晶圆厂扩产以及封测厂产能扩张，带动我国半导体测试设备市场的高速增长。数据显示，2016-2022年我国半导体测试设备市场规模从45.5亿元增长到181.9亿元，年复合增长率达到26%。预计2027年我国半导体测试设备将增长至267.4亿人民币。

数据来源：沙利文，观研天下整理

从细分市场来看，半导体测试机市场规模占比最大，成为半导体测试设备市场中的主流设备，且未来在下游汽车电子等市场持续稳定增长的带动下仍将保持增长的态势。有数据显示，2022年半导体测试机市场规模为113.6亿元，占据62.4%的规模。预计2023-2027年，以10.8%的整体年复合增长率增长，于2027年达到165.8亿元的规模。

数据来源：沙利文，观研天下整理

下游半导体国产化下，国产检测设备厂商迎发展机会

尽管当前我国在半导体检测领域设备的国产化比例尚显不足，但其增长势头强劲，预计至2025年，国产化率将攀升至50%的显著水平，国产厂商有望进一步崛起。

与此同时，在下游半导体国产化下，国产检测设备厂商迎来发展机会。一方面在国际贸易摩擦背景之下，发展半导体产业已上升至国家战略层面，推动半导体产业技术进步是国家坚定不移发展的大方向。近年国家高度重视集成电路产业，出台了各类政策鼓励支持国内半导体产业发展、加快国产替代进程。例如2020 年 8 月，国务院发布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》，从税收、融资、人才、市场等多个维度支持国内半导体相关企业的发展。大力度的支持政策带来了半导体行业景气度的不断提升，也为国产检测设备行业带来了良好的发展机遇。

另一方面近年随着市场不断，全球集成电路产业正在进行第三次产业转移。产业转移会引发产业发展方向的变化和资源的重新配置，新兴市场主体能够有更多机会进入市场，进而带动整个行业的革新和发展，而我国是产业转移的主要承接国。可想而知，我国作为产业转移的主要承接国，受益于第三次产业转移，集成电路市场将有巨大的发展机遇，从而也将给国产检测设备市场带来较大的发展机会。

目前我国作为产业转移的承接国，已经凭借劳动力成本优势和招商引资鼓励政策、人才培养政策逐步承接了部分半导体封测和晶圆制造业务，推动了芯片设计、晶圆制造、封装测试等产业环节的完善和发展。根据国家统计局统计，国内集成电路产量已从 2012 年的 779.61亿块增长到 2023 年的 3,514.40 亿块，复合增长率达到 14.67%。2024年1-9月我国集成电路产量累计约为3156亿块，同比增长26%。

其中在 IC 设计领域，近年来在半导体国产化趋势深化的大环境下，且在国家科技重大专项与产业投资基金的支持下，我国半导体产业链不断完善，本土集成电路设计厂商加速崛起，快速实现技术突破，产品逐步向高端推进，并得到了市场的认可。从 2016 年起，我国集成电路设计的市场规模占比超越封测，成为国内集成电路产业的最大细分市场。到2023 年，我国集成电路设计市场规模在国内集成电路市场的占比为 44.56%。

根据半导体行业协会年会报告数据，目前国内的芯片设计厂商已由 2016 年的 1362 家增长至 2023 年的 3,251 家，产值从622亿元增长到5471亿元，复合增速高达 18.74%。这一数据表明，芯片设计领域的快速成长代表了国内半导体行业逐步向产业链高附加值地带拓展，同时也为国产测试设备厂商的发展带来机会。由于芯片设计公司对于测试设备的设计验证以及选择具有较强话语权，随着我国芯片设计企业逐步切入中高端的复杂芯片领域，将持续拉动我国半导体检测设备厂商向高端领域推进。

数据来源：中国半导体行业协会，观研天下整理（WW）

半导体制造及先进封装主题专区

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