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1、 1/16 2022 年年 12 月月 29 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 半导体量测设备深度半导体量测设备深度：行业壁垒及技术路线、：行业壁垒及技术路线、市场空间、竞争格局及相关公司深度梳理市场空间、竞争格局及相关公司深度梳理 量测环节是集成电路制造工艺中不可缺少的组成部分，贯穿于集成电路领域生产过程。量测设备能在生产中监测、识别、定位、分析工艺缺陷，对晶圆厂及时发现问题、改善工艺、提高良率，起到至关重要的作用。随着集成电路继续多层化、复杂化，量测设备的重要性日趋凸显。依据最新预估，中国大陆量测设备市场规模 31.1 亿美元，国产化率只有 2%。海外

2、不断施加限制措施，量测设备已成为光刻机之外威胁较大的短板。面对威胁，国内晶圆厂积极引入国产量测设备进行工艺验证，有望推动国内量测产业快速发展。受益于国内半导体产业链的快速发展和产业链安全关注的提升，半导体量测设备国内厂商国产化市场空间有望扩容，中科飞测、上海睿励、上海精测、东方晶源中科飞测、上海睿励、上海精测、东方晶源等量测设备公司正逐步打破海外厂商垄断，乘国产替代之风而起。量测环节在集成电路制造中的影响有多大？流程是怎样的？量测设备种类都有哪些？行业壁垒及技术路线有哪些？未来技术路线提升方向都有什么？未来市场空间有多大？目前的竞争格局是怎样的？相关公司都有哪些？带着这些问题，下面我们来一起探

3、讨。目录目录 一、半导体量测设备概述.1 二、行业壁垒及技术路线.3 三、市场空间.5 四、竞争格局.9 五、相关公司.13 六、参考研报.16 一、一、半导体量测设备概述半导体量测设备概述 1.量测设备简述量测设备简述 芯片的完整生产流程包括前道晶圆制造和后道封装测试前道晶圆制造和后道封装测试。在晶圆制造中使用的设备为前道设备；封装测试中使用的设备为后道设备。晶圆制造借助半导体前道设备及 EDA 等工业软件系统，以硅片、电子化学品、靶材、气体等为原材料，将设计的电路图转移到晶圆上。晶圆的制造过程包括光刻、刻蚀、薄膜沉积、清洗、热处理、离子注入、化学机械抛光、量测等多个工艺步骤。由于集成电路一

4、般由多层结构组成，故在单个晶圆的生产中，需多次重复以上步骤，层层成形并最终构成完整的集成电路结构。量测量测 2/16 2022 年年 12 月月 29 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 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、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表面形貌等物理性参数的量测。量测设备不直接参与对晶圆的光刻、刻蚀等工艺处理，但每个重要的工艺步骤后，量测设备会对晶圆进行检测，以验证并改善工艺的质量，并剔除不合格率过高的晶圆。2.量测环节必要性量测

5、环节必要性 量测环节对保证芯片良品率至关重要。量测环节对保证芯片良品率至关重要。高难度的工艺步骤增大了工艺缺陷的概率，工艺节点每推进一代，工艺中产生的致命缺陷数量会增加 50%。；漫长的生产时间，增大了晶圆被损坏、污染的可能性。而晶圆生产近千道的工艺步骤数量，对芯片的最终良率带来较大压力。随着集成电路制程继续朝高端推进，晶圆生产对工艺良率控制提出了更高的要求。量测设备能在晶圆生产中监测、识别、定位、分析工艺缺陷，帮助晶圆制造企业及时发现问题、改善工艺、提高良率。高端集成电路生产对于量测设备的依赖将加深，量测设备的市场规模有望持续扩大。3.量测流程量测流程 在量测与测试步骤结束后，晶圆上的良率统

6、计结果会以晶圆分布图的方式反馈给工艺人员。合格与不合格的芯片在晶圆上的位置，会通过工业软件录入到计算机系统中，以晶圆图的形式记录下来。较早的技术会在不良芯片的表面上涂上墨点（Inking）；晶圆移送到封装厂后，就不会去封装这些带墨点的芯片，从而节省大量的人力物力成本。此外，部分芯片会被判定为不合格，但是可以修复；这些芯片经过专用的激光修复机处理后，会重新进入测试流程。4.量测设备种类量测设备种类 3WoW8WgVcXoPuMmObR8QaQtRpPmOtReRqRpNeRmPnN6MmMxPwMnQoOxNtOtO 3/16 2022 年年 12 月月 29 日日 行业行业|深度深度|研究报告