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半導體測試設備之探針測試主要趨勢及重點代表企業
集成電路產業作為國家重點鼓勵和扶持的戰略性新興產業,是支撐我國經濟社會發展和保障國家安全的基礎性、戰略性和先導性產業。近年來,國家持續出臺政策以支持集成電路產業的國產化替代。2014年6月,我國發布的《國家集成電路產業發展推進綱要》明確提出,到2030年集成電路產業鏈達到國際先進水平,一批企業進入國際第一發展梯隊,實現跨越發展。2020年8月,我國再次頒布《關于印發新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展若干政策的通知》(國發〔2020〕8號),該政策從稅收優惠等維度加大對本土集成電路產業的支持,鼓勵加快國產化替代進程,降低對海外的依賴。隨著我國對集成電路產業的政策支持以及集成電路產業逐漸向我國大陸地區的轉移,我國將成為全球最重要的集成電路制造國之一。
1、半導體測試設備行業發展情況及競爭態勢
半導體測試設備的運用貫穿整個半導體制造過程,在半導體產業鏈中起著成本控制和保證品質的關鍵作用。芯片會經歷晶圓、封測、PCB、電子系統、客戶端等階段,根據電子系統故障檢測中的“十倍法則”,若芯片廠商未能及時發現芯片故障,則需在下一階段耗費十倍的成本以排查和處理故障。此外,通過及時有效的檢測,芯片廠商還可以合理篩選出不同性能等級的芯片或器件。因此,隨著芯片生產成本日漸高漲,半導體測試設備的重要性也日漸凸顯。根據SEMI統計,半導體測試設備占半導體設備比例為8.71%,據此推算,2021年全球半導體測試設備市場為89.36億美元。隨著半導體行業整體進入上升周期,半導體測試設備在可預見的未來將持續保持增長態勢。
全球半導體測試設備市場集中度高,各細分市場均被境外龍頭企業所壟斷,愛德萬、科休、泰瑞達、東京電子、東京精密等境外企業占據了半導體測試設備市場的主要份額,境內企業與上述企業在整體規模、產品豐富度等方面存在一定差距。根據SEMI統計,2020年,全球半導體測試設備市場中泰瑞達、科休、愛德萬共占據了97%的市場份額;而在中國大陸,這一數值則達到了92%。
2、探針測試行業發展趨勢
(1)設備將向高精度化方向發展
現階段半導體器件主要通過提高集成度的方式實現更多功能或更快響應。為此,半導體制造過程一般會縮小器件特征尺寸,如高端邏輯芯片的電路制程線寬已由微米級別縮小至納米級別,最小已達3納米;在光電芯片中,最小的Micro LED尺寸也已經縮小至50μm以下。此外,為避免器件集成度提高后單位制造成本過度上漲,業界一般使用更大尺寸的晶圓,通過在單片晶圓片上制造更多的芯片并提高邊緣區域使用率的方法降低單位制造成本,目前主流晶圓尺寸已從4英寸、6英寸,逐步發展到8英寸和12英寸。
對于探針臺,晶圓尺寸增加導致探針的移動行程更大,而器件集成度提升的同時縮小了PAD尺寸,這又要求探針具備更高的操作精度(例如:目前晶粒的尺寸PAD約40μm,考慮到探針具有一定尺寸,實際允許的探針操作誤差僅為約5μm)。因此,隨著半導體工藝進步,探針臺也在向高精度方向發展以適應生產要求,高效、高精度定位已日漸成為探針測試設備的一項重要性能評價指標。
(2)設備更新迭代速度較快
根據半導體行業“一代設備,一代工藝,一代產品”的經驗特征,下游半導體廠商新工藝迭代會帶動半導體設備的同步更新,探針臺設備也遵循該行業規律,例如,針對傳統功率半導體器件的探針臺即無法滿足第三代化合物半導體器件測試需求。
目前,半導體行業整體處于上行周期,行業景氣度推動新材料、新工藝、新制程頻繁迭代,因此探針臺設備也必須保持快速更新換代以適應下游新需求。
(3)各類技術等級設備并存發展
伴隨半導體技術持續迅猛發展和半導體應用領域不斷拓展,半導體器件種類日趨豐富。由于不同運用場景對半導體器件的功能、響應速度需求存在差異,因此各類性能、用途的器件或芯片大量并存,各器件的技術參數、制造工藝水平也不盡相同。上述現象決定了不同的產線需配置技術等級及性價比相當的半導體設備;即使在同一產線上,復雜程度不同的工藝環節也是根據其實際需要搭配使用各類技術等級的設備,因此產業內高、中、低各類技術等級生產設備并存發展且均有其對應的市場空間。
(4)半導體產業轉移帶來的半導體設備國產化替代
中國大陸連續多年成為全球最大的半導體消費市場,消費重心一定程度上牽引產能重心,全球半導體產能正不斷向中國大陸轉移。伴隨國家對半導體產業發展的重大戰略部署,我國半導體產業快速發展,整體實力顯著提升,設計、制造能力與國際先進水平不斷縮小,封裝測試技術逐步接近國際先進水平,核心技術水平不斷取得突破,同時涌現出了一大批優秀的半導體設備制造企業。然而與我國快速增長的半導體產業不相匹配的是,我國大量核心半導體設備長期依賴進口,導致半導體供應鏈存在嚴重的安全問題,這極大削弱了我國半導體廠商的競爭力。我國半導體行業要實現從跟隨走向引領的跨越,設備產業將是重要環節。
在供應鏈安全日漸成為國內半導體廠商關注焦點后,同時伴隨國家鼓勵類產業政策落地實施和產業投資基金進入,本土半導體設備制造業迎來了前所未有的發展契機。近年來,國產半導體設備制造廠商已憑借突出的產品性價比、高效的服務響應、顯著的地緣成本優勢快速發展,進一步加快了我國半導體設備的國產化進程。
5、行業發展態勢及面臨的機遇與挑戰
(1)行業發展面臨的機遇
A、下游產業快速發展
下游半導體應用需求的增長、半導體產能向中國大陸轉移、半導體設備國產化需求增強等因素,促使國產半導體設備需求快速增長。
未來幾年,新能源、新一代顯示技術、5G、物聯網(IoT)、人工智能等為代表的新需求,將會對半導體形成巨大需求。相關半導體廠商紛紛擴產、升級產品線,以應對需求的增長、產品的升級換代。半導體產業經歷了從美國到日本再到韓國、中國臺灣的轉移,目前正在經歷向中國大陸的第三次轉移,未來新增產能將有相當一部分在境內建設,這為國產半導體設備廠商提供了良好的機遇。
此外,受近年國際政治環境影響,半導體行業供應鏈安全問題突出,半導體設備國產化的需求逐漸增強。半導體設備通常需要及時和專業的維護、保養,故障的及時排查、解決可以使客戶順利完成生產任務??蛻舢a品的更新換代,也需要相關設備做出升級調整,境內半導體廠商有越來越強的設備國產化需求。
B、國家政策支持
半導體產業是國民經濟中基礎性、關鍵性和戰略性的產業,作為現代信息產業的基礎和核心產業之一,在保障國家安全等方面發揮著重要的作用,是衡量一個國家或地區現代化程度以及綜合國力的重要標志。國家為扶持集成電路行業發展,制定了多項支持政策,陸續出臺了《集成電路設計企業及產品認定暫行管理辦法》《集成電路布圖設計保護條例》《集成電路布圖設計保護條例實施細則》等法律法規保護集成電路知識產權;出臺了《關于集成電路生產企業有關企業所得稅政策問題的通知》《關于印發進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策的通知》等從稅收、投融資等方面鼓勵支持半導體行業發展;出臺了《集成電路產業研究與開發專項資金管理暫行辦法》《關于印發“十三五”國家科技創新規劃的通知》等目標規劃,將集成電路裝備列為國家科技重大專項,積極推進各項政策的實施。這些政策為半導體產業發展突破瓶頸提供了保障。
(2)行業發展面臨的挑戰
半導體設備行業具有投資周期長、研發投入大等特點,屬于典型的資本密集型和技術密集型行業。從全球范圍來看,半導體設備市場長期被阿斯麥、應用材料、東京電子、東京精密等國際巨頭占據主要份額,且其在經營規模、認知度、運營時間、客戶資源等方面都存在較大的先發優勢,國產半導體設備廠商在規模、產品豐富度、研發投入、技術先進度等上存在一定差距,在與其競爭過程中面臨較大的壓力和挑戰。
近年來,國家對半導體行業給予鼓勵和支持,但該行業屬于技術密集型產業,經驗積累和技術創新需要一定時間。對比國外先進廠商,我國半導體行業發展歷程相對較短,現有半導體產業及其專用設備的人才和技術水平難以滿足產業需求,這是造成半導體設備研發及制造技術相對薄弱的主要原因之一。未來,隨著國家政策的支持、半導體產業的不斷發展,我國半導體產業在人才、產品等方面逐步積累,將能與國外一流設備廠商形成有力競爭。
3、行業重點企業
半導體探針臺設備行業集中度較高,目前主要由海外廠商主導,行業呈現較高壟斷的競爭格局。東京精密(Accretech)、東京電子(Tokyo Electron)兩家公司占據全球約七成的市場份額,其次為惠特科技、旺矽科技等。具體情況如下表所示:
(1)東京精密
TOKYO SEIMITSU CO.,LTD.,成立于1949年,產品主要包括半導體制造設備和計量測試設備。半導體制造設備包括光刻機、CMP、探針臺等。
(2)東京電子
Tokyo Electron Limited,成立于1963年,業務涵蓋半導體制造設備和平板顯示器設備。半導體制造設備主要包括涂膠顯影設備、熱處理成膜設備、干法刻蝕設備、化學氣相沉積設備、物理氣相沉積設備、電化學沉積設備、清洗設備、測試設備等。
(3)惠特科技
惠特科技股份有限公司,成立于2000年,主要產品為LED測試設備之探針臺及分選機,鐳射加工設備。
(4)旺矽科技
旺矽科技股份有限公司,成立于1995年,主要業務包括晶圓探針卡、光電半導體自動化設備(包括晶圓測試與分選設備、光電半導體晶圓與元件之測試、分選與光學檢查設備等)。
(5)矽電半導體
公司的主要產品為探針臺設備,探針臺設備是公司探針測試技術的具體應用,主要用于半導體制造過程中的晶圓測試環節。探針測試技術是指綜合運用高精度運動控制技術、連續精密步進技術、智能微觀對準技術、電性接觸控制技術,以實現半導體芯片測試的自動化、規?;a。
以上企業技術特點
資料來源:普華有策
更多行業資料請參考普華有策咨詢《2022-2028年半導體設備行業深度調研及發展前景預測報告》,同時普華有策咨詢還提供產業研究報告、產業鏈咨詢、項目可行性報告、十四五規劃、BP商業計劃書、產業圖譜、產業規劃、藍白皮書、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務。
目錄
第1章:半導體設備行業概念界定及發展環境剖析
1.1 半導體設備的概念界定及統計口徑說明
1.1.1 半導體及半導體設備界定
(1)半導體
(2)半導體設備的概念界定
1.1.2 半導體設備的分類
1.1.3 本報告數據來源及統計口徑說明
1.2 半導體設備行業政策環境分析
1.2.1 行業監管體系及機構
1.2.2 行業規范標準
1.2.3 行業發展相關政策匯總及解讀
1.2.4 行業發展中長期規劃匯總及解讀
1.2.5 政策環境對半導體設備行業發展的影響分析
1.3 半導體設備行業經濟環境分析
1.3.1 宏觀經濟現狀
(1)GDP發展分析
(2)固定資產投資分析
(3)工業經濟運行分析
1.3.2 經濟轉型升級發展分析
(1)逐漸向第三產業結構升級
(2)消費升級助推服務消費升級
(3)傳統制造業向智能制造轉型升級
1.3.3 宏觀經濟展望
(1)中國社科院預測
(2)其他專業機構GDP預測
(3)行業綜合展望
1.3.4 經濟環境對半導體設備行業發展的影響分析
1.4 半導體設備行業社會環境分析
1.4.1 中國電子信息產業發展
(1)電子信息制造業發展現狀分析
(2)電子信息行業前景與趨勢分析
1.4.2 研發經費投入增長
1.4.3 其他相關社會因素
(1)集成電路嚴重依賴進口
(2)移動端需求助力行業快速發展
1.4.4 社會環境對半導體設備行業發展的影響分析
1.5 半導體設備行業技術環境分析
1.5.1 半導體行業技術迭代歷程
1.5.2 存儲芯片制程演進
(1)存儲芯片結構演變
(2)對半導體設備的影響
1.5.3 尺寸縮減及3D結構化發展
1.5.4 相關專利的申請情況分析
(1)半導體設備專利申請數情況
(2)半導體設備行業專利申請人分析
1.5.5 半導體設備行業技術發展趨勢
1.5.6 技術環境對半導體設備行業發展的影響分析
1.6 半導體設備行業發展機遇與挑戰
第2章:半導體行業發展及半導體設備的地位分析
2.1 全球半導體行業發展分析
2.1.1 全球半導體行業整體規模
2.1.2 全球半導體行業應用結構分析
2.1.3 全球半導體行業產品結構分析
2.1.4 全球半導體行業區域發展分析
2.1.5 全球半導體行業發展趨勢分析
2.2 中國半導體行業發展分析
2.2.1 行業整體發展情況
(1)市場規模
(2)市場結構
2.2.2 半導體設計業發展
(1)半導體設計業企業數量
(2)半導體設計業市場規模
(3)半導體設計業區域競爭
(4)半導體設計業市場結構
2.2.3 半導體制造業發展
(1)半導體制造業生產情況
(2)半導體制造業市場規模
(3)半導體制造業區域競爭
2.2.4 半導體封裝測試業發展
(1)半導體封裝測試業市場規模
(2)半導體測試封裝業企業分布
2.2.5 中國半導體行業發展趨勢分析
(1)中國半導體行業發展趨勢
(2)中國半導體行業發展前景預測
2.3 半導體設備在半導體行業中的位置
2.4 半導體設備對半導體行業發展的影響分析
第3章:全球半導體設備行業發展現狀及趨勢前景分析
3.1 全球半導體設備行業發展現狀分析
3.1.1 全球半導體設備行業發展歷程
3.1.2 全球半導體設備行業發展現狀
(3)細分產品結構
3.1.3 全球半導體設備行業競爭格局分析
(1)區域競爭
(2)品牌競爭
3.2 全球主要區域半導體設備行業發展現狀分析
3.2.1 全球半導體產業轉移狀況
3.2.2 韓國半導體設備行業發展分析
(1)韓國半導體行業發展情況
(2)韓國半導體設備行業發展情況
3.2.3 北美半導體設備行業發展分析
(1)北美半導體行業發展情況
(2)北美半導體設備行業發展情況
3.2.4 日本半導體設備行業發展分析
(1)日本半導體行業發展情況
(2)日本半導體設備行業發展情況
3.3 全球半導體設備主要企業發展分析
3.3.1 A
(1)企業基本情況介紹
(2)企業經營情況分析
(3)企業半導體設備業務發展情況
(4)企業在華業務布局
3.3.2 B
3.3.3 C
3.3.4 D
3.4 全球半導體設備行業發展趨勢及經驗借鑒
3.4.1 全球半導體設備行業發展趨勢分析
3.4.2 全球半導體設備行業發展的經驗借鑒
第4章:中國半導體設備行業發展現狀分析
4.1 中國半導體設備行業發展概述
4.1.1 半導體設備行業發展歷程分析
4.1.2 半導體設備行業市場特征分析
4.2 中國半導體設備行業進出口市場分析
4.2.1 中國半導體設備行業進口市場分析
(1)半導體設備行業整體進口市場
(2)前道半導體設備進口分析
(3)晶圓制造設備進口分析
(4)封裝輔助設備進口分析
4.2.2 中國半導體設備行業出口市場分析
4.3 半導體設備行業國產化進程分析
4.3.1 半導體設備行業國產化進程
4.3.2 技術突破加速推進國產化進程
4.4 中國半導體設備行業在全球地位分析
4.4.1 半導體設備行業市場規模分析
4.4.2 中國半導體設備市場規模占全球比重
4.5 中國半導體設備市場供需狀況分析
4.5.1 中國半導體設備參與者類型及規模
4.5.2 中國半導體設備供給水平
(1)晶圓制造廠商半導體設備中標地區分布
(2)晶圓制造廠商半導體設備中標廠商分布
4.5.3 中國半導體設備需求狀況
4.6 中國臺灣地區半導體設備行業發展分析
4.6.1 中國臺灣地區半導體行業發展情況
(1)中國臺灣地區半導體產業規模
(2)中國臺灣地區半導體產業特征
4.6.2 中國臺灣地區半導體設備行業發展情況
(1)中國臺灣地區半導體設備市場發展現狀
(2)中國臺灣地區半導體設備市場發展趨勢
4.7 中國半導體設備行業發展痛點分析
第5章:半導體設備行業競爭狀態及競爭格局分析
5.1 半導體設備行業投資、兼并與重組分析
5.1.1 行業融資現狀
(1)國家集成電路產業大基金
(2)投融資階段及事件匯總
5.1.2 行業兼并與重組
5.2 半導體設備行業波特五力模型分析
5.2.1 現有競爭者之間的競爭
5.2.2 行業潛在進入者威脅
5.2.3 行業替代品威脅分析
5.2.4 行業供應商議價能力分析
5.2.5 行業購買者議價能力分析
5.2.6 行業競爭情況總結
5.3 中國半導體設備行業企業競爭格局分析
5.4 中國半導體設備行業全球競爭力分析
第6章:中國半導體設備行業細分市場分析
6.1 中國半導體設備行業構成分析
6.2 中國半導體光刻設備行業發展分析
6.2.1 半導體光刻工藝概述
6.2.2 半導體光刻技術發展分析
(1)光刻技術原理
(2)光學光刻技術
(3)EUV光刻技術
(4)X射線光刻技術
(5)納米壓印光刻技術
6.2.3 半導體光刻機發展現狀分析
(1)光刻機工作原理
(2)光刻機發展歷程
(3)光刻機市場規模
(4)光刻機競爭格局
(5)光刻機國產化現狀
6.2.4 半導體光刻設備發展趨勢分析
6.3 中國半導體刻蝕設備行業發展分析
6.3.1 半導體刻蝕工藝概述
6.3.2 半導體刻蝕工藝發展情況
(1)主要刻蝕工藝分類
(2)刻蝕工藝演進現狀
6.3.3 半導體刻蝕設備發展現狀分析
(1)刻蝕設備市場規模
(2)刻蝕設備競爭情況
(3)刻蝕機國產化現狀
6.3.4 半導體刻蝕設備發展趨勢分析
(1)技術進步為刻蝕設備市場帶來巨大增量
(2)先進制程與存儲技術推動刻蝕設備投資增加
(3)刻蝕精度要求提升,推動ICP刻蝕設備占比提升
6.4 中國半導體清洗設備行業發展分析
6.4.1 半導體清洗工藝概述
6.4.2 半導體清洗技術發展分析
(1)半導體清洗技術分類
(2)半導體清洗技術——濕法清洗
(3)半導體清洗技術——干法清洗
6.4.3 半導體清洗設備發展現狀分析
(1)半導體清洗設備分類
(2)半導體清潔設備市場規模
(3)半導體清潔設備競爭格局
(4)半導體清潔設備國產化現狀
6.4.4 半導體清洗設備發展趨勢分析
(1)芯片先進制程迭代促進清潔設備規模擴容
(2)國產化進程將進一步加快
6.5 中國半導體薄膜沉積設備行業發展分析
6.5.1 半導體薄膜沉積工藝概述
6.5.2 半導體薄膜沉積技術發展分析
(1)CVD技術工藝
(2)PVD技術
(3)ALD技術
6.5.3 半導體薄膜沉積設備發展現狀分析
(1)半導體薄膜沉積設備市場規模分析
(2)半導體薄膜沉積設備競爭格局
(3)半導體薄膜沉積設備國產化現狀
6.5.4 半導體薄膜沉積設備發展趨勢分析
6.6 中國半導體封裝設備行業發展分析
6.6.1 半導體封裝工藝概述
6.6.2 半導體封裝技術發展分析
6.6.3 半導體封裝設備發展現狀分析
(1)全球及中國封裝設備市場規模
(2)封裝設備競爭格局
(3)封裝設備國產化現狀
6.6.4 半導體封裝設備發展趨勢分析
6.7 中國半導體測試設備行業發展分析
6.7.1 半導體測試工藝概述
6.7.2 半導體測試技術發展分析
6.7.3 半導體測試設備發展現狀分析
(1)測試設備分類
(2)全球及中國測試設備市場規模
(3)測試設備競爭格局
(4)測試設備國產化
6.7.4 半導體測試設備發展趨勢分析
(1)5G、汽車和物聯網需求推動測試設備需求增長
(2)國產化進程進一步加快
6.8 中國半導體制造其他設備發展分析
6.8.1 單晶爐設備
(1)設備簡介
(2)生產工藝
(3)單晶爐投料情況
(4)國內代表廠商情況
6.8.2 氧化/擴散設備
(2)市場規模
(3)企業競爭情況
6.8.3 離子注入設備
(3)競爭情況
第7章:中國半導體設備行業領先企業生產經營分析
7.1 半導體設備行業代表企業概況
7.2 半導體設備行業代表性企業案例分析
7.2.1 A公司
(1)企業發展歷程及基本信息
(2)企業經營狀況分析
(3)企業業務結構及銷售網絡
(4)企業半導體設備業務布局
(5)企業核心競爭力分析
7.2.2 B公司
7.2.3 C公司
7.2.4 D公司
(5)企業半導體設備戰略布局
(6)企業核心競爭力分析
7.2.5 E公司
(1)企業基本信息簡介
第8章:中國半導體設備行業發展前景預測與投資機會分析
8.1 半導體設備行業投資潛力分析
8.1.1 行業生命周期分析
8.1.2 行業發展潛力分析
8.2 半導體設備行業發展前景預測
8.2.1 半導體設備行業發展趨勢
8.2.2 半導體設備行業發展前景預測
8.3 半導體設備行業投資特性分析
8.3.1 行業進入壁壘分析
8.3.2 行業投資風險預警
8.4 半導體設備行業投資價值與投資機會
8.4.1 行業投資價值分析
8.4.2 行業投資機會分析
8.5 半導體設備行業投資策略與可持續發展建議
8.5.1 行業投資策略分析
8.5.2 行業可持續發展建議
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