2015-22年全球/中国半导体测试设备市场规模及前道量检测、后道测试设备市场格局分析

测试设备贯穿于集成电路生产制造流程（包括IC设计、制造以及封测），以确保产品质量的可靠性，根据测试环节主要分为前道量检测和后道测试。1）前道量检测：主要针对晶圆加工环节，可分为量测和缺陷检测，即对光刻、刻蚀、沉积等几乎每个工艺环节加工后的产品参数以及晶圆表面缺陷进行检测；2）后道测试：利用电学对芯片进行功能和电参数测试，包括设计验证阶段、晶圆制造阶段CP(ChipProbe)测试和封装测试阶段FT(FinalTest)测试，主要设备包括测试机、分选机和探针台。

前道量检测是保证芯片生产良品率的核心环节，相关设备技术难度高、种类繁多，国外一线厂商形成垄断；后道测试设备技术难度相对较低，竞争相对激烈。集成电路制造过程的步骤繁多、工艺复杂，仅前道制程中就有数百道工序，例如28nm工艺节点的工艺步骤有数百道工序，由于采用多层套刻技术，14nm及以下节点工艺步骤增加至近千道工序。根据Yole统计，工艺节点每缩减一代，工艺中产生的致命缺陷数量会增加50%，因此每一道工序的良品率都要保持在非常高的水平才能保证最终的良品率。当工序超过500道时，只有保证每一道工序的良品率都超过99.99%，最终的良品率方可超过95%；当单道工序的良品率下降至99.98%时，最终的总良品率会下降至约90%，因此，制造过程中对工艺窗口的挑战要求几乎“零缺陷”才能保证最终芯片的良品率。整体来看，前道量检测设备技术要求高，价格较高，毛利率较高（行业整体约50%以上），目前市场几乎由国际一线厂商垄断；后道测试设备需求量大，价格相对较低，毛利率较低（行业整体约30%左右），是国产厂商起步较早、发展较快的领域。

半导体测试贯穿整个生产过程

资料来源：公开资料

全球半导体设备市场规模扩张，中国增速领先全球。在5G、AI、汽车电子、云计算等新型应用的驱动下，全球半导体厂商积极投资扩大产能，带动全球半导体设备市场需求提升，中国半导体设备市场规模成长尤其迅速，增速显著高于全球。根据SEMI数据，2022年全球/中国半导体设备市场销售额约1076.4/282.7亿美元（其中全球晶圆制造/封测/测试设备销售额占比分别为86%/7%/7%），同比+4.9%/-4.6%，2017-2022年CAGR分别为13.7%/28.0%；具体来看，2022年晶圆加工设备销售额同比+8%，其它前端领域同比+11%，封装设备同比-19%，测试设备同比-4%。SEMI预计2023年全球半导体制造设备市场总额将收缩至912亿美元，2024年将在前端和后端市场的推动下反弹。国内方面，中国销售额占比逐年提升，由2017年14.5%提升至26.3%。预计，未来半导体设备市场规模会继续保持增长势头。同时，受地缘政治冲突等因素影响，进口替代趋势加强，驱动国内市场规模维持较高速度成长。

2015-2022年全球/中国半导体设备市场规模（单位：亿美元）

资料来源：SEMI

整体由海外厂商主导，国内厂商奋起直追。1）前道量检测：半导体前道量测试设备基本由海外公司垄断，国产厂商初露头角。根据Semi统计数据，全球前道量检测设备市场中科磊半导体(KLA)一家独大，占据52%市场份额，应用材料(AMAT)/日立(Hitachi)/Nanometrics/HemesMicrovison分别占据12%/11%/4%/3%市场份额，CR3达75%，CR5达82%，市场集中度高。目前国内厂商在膜厚量测、OCD量测、形貌量测、缺陷检测（有/无图形晶圆检测）等领域已有产品量产出货，填补国产空白。2）后道测试：测试机领域，全球市场主要由泰瑞达(Teradyne)和爱德万(Advantest)两大巨头垄断，市场份额分别约51%/33%，科休(Cohu)占比11%，CR3合计约95%，华峰测控在国产厂商中份额领先，占比为3%；分选机领域，科休（收购Xcerra）、爱德万份额领先，科休占比为39%，爱德万与中国台湾鸿劲精密占比分别为12%/8%，内资企业长川科技积极布局，份额占比约2%；探针台领域，主要由东京精密(Accretech)和东京电子(TEL)两大日企占据，市场份额分别为46%和27%，中国台湾旺矽排名第三，占比10%，CR3合计为83%，市场高度集中。

全球前道量检测设备市场竞争格局

资料来源：Gartner

全球后道测试设备市场竞争格局

资料来源：Semi