半导体测试可以按生产流程可以分为三类：验证测试、晶圆测试测试、封装检测。由于晶圆生产附加值极高，因此半导体检测设备在半导体产业中的地位日益凸显。
在测试设备中，测试机用于检测芯片功能和性能，技术壁垒高，尤其是客户对于集成电路测试在测试功能模块、测试精度、响应速度、应用程序定制化、平台可延展性以及测试数据的存储、采集和分析等方面提出愈来愈高的要求。
半导体产业链中的“全科医院”的测试厂，面临着怎样的机遇。
国内“地大物博”
2019 年我国半导体检测设备市场规模约为 147 亿元，2020 年我国半导体检测设备市场规模已经达到了 176 亿元，随着我国半导体产业的不断发展，我国半导体检测设备市场规模有望接近 400 亿元。
量/检测设备是半导体制造重要的质量检查工艺设备，价值量占比较高，2019 年销售额在半导体设备中占比达到 11%，仅次于薄膜沉积、光刻和刻蚀设备，远高于清洗、涂胶显影、CMP 等环节。预计 2023 年中国大陆量/检测设备市场规模将达到 326 亿元，市场需求较为广阔。
全球范围内来看，KLA 在半导体量/检测设备领域一家独大，2020 年在全球市场份额高达 51%，尤其是在晶圆形貌检测、无图形晶圆检测、有图形晶圆检测领域，KLA 全球市场份额更是分别高达 85%、78%、72%。中科飞测、上海精测、睿励科学、东方晶源等本土厂商虽已经实现一定突破，但量/检测设备仍是前道国产化率最低的环节之一。若以批量公开招标的华虹无锡和积塔半导体为统计标本，2022 年 1-10 月份 2 家晶圆厂量/检测设备国产化率仅为 8%，远低于去胶机、刻蚀设备、薄膜沉积设备等环节。展望未来，在美国制裁升级背景下，KLA 在中国大陆市场的业务开展受阻，本土晶圆厂加速国产设备导入，量/检测设备有望迎来国产替代最佳窗口期。
美国对中国半导体产业制裁升级，引发市场恐慌，核心体现在：1）对 128 层及以上 3DNAND 芯片、18nm 半间距及以下 DRAM 内存芯片、14nm 以下逻辑芯片相关设备进一步管控。考虑到本土 28nm 以下逻辑芯片扩产需求较少，市场担忧主要聚焦在 2024 年后存储扩产预期。2）在没有获得美国政府许可情况下，美国国籍公民禁止在中国从事芯片开发或制造工作，包括美国设备的售后服务人员，引发市场对于本土半导体设备企业美籍高管&技术人员担忧。
高度垄断的市场
检测设备贯穿每一步骤的过程工艺控制，全球市场空间超百亿美元。如果量检测设备不取得突破，我国半导体设备仍有被卡脖子之虞。美国 KLA（科磊）在量检测领域市占率高达 52%，是国产替代道路上的最大阻力之一。
全球半导体量测设备 KLA 一家独大，市场份额 50.8％。KLA 在全球 5 大半导体设备企业（AMAT、LAM、ASML、TEL）中，表现出了相对更稳定的成长性和更高的盈利能力。它的核心竞争力是值得国内厂商借鉴的。科磊产品线贯穿前道工艺过程控制全流程。从产品线来看，公司下游应用于晶圆、光罩制造、半导体、封装、PCB 和 LED 等工业技术领域，产品贯穿前道工艺过程控制全流程，包括 Surfscan 无图案晶圆缺陷检测系统、eDR7xxx 电子束晶圆缺陷检测系统、eSL10 图案晶圆检测、39xx 系列超分辨率宽光谱等离子图案晶圆缺陷检测系统、29xx 宽光谱等离子图案晶圆缺陷检测系统、Puma 激光扫描图案晶圆缺陷检测系统、Teron 光罩缺陷检测系统、Archer套刻量测系统等，并在缺陷检测领域市占率较高。
首先 KLA 的技术创新，50 年来公司持续领跑各种复杂尖端的量测技术，研发投入占比高达 15％，21 年达到 9 亿美元。其次是全面的产品组合，满足客户对精确度和吞吐量的双重要求；另外还有强大的服务体系和供应链管理：KLA 全球装机量近 6 万台，平均使用寿命 12 年，服务收入占比 1/4 左右。深厚的供应商关系确保了供应的连续性和高质量，与 KLA 设计和制造业务密切协调，确保无缝的客户体验。KLA 基于强大的持续改进文化的指标管理，用严格的组织和独特的系统来管理复杂的全球供应链。
国内厂商布局
市场规模增长的同时，半导体测试设备的复杂度也在提升。半导体测试设备大致经历了 3 个阶段。
1990 年至 2000 年期间，半导体主流工艺基本处于 0.8μm 至 0.13μm 之间。这一阶段 CMOS 工艺蓬勃发展，SoC 芯片功能越来越强。人们不断在芯片上集成模拟功能与数据接口。传统测试平台越来越难以覆盖新增加的高速模拟接口的测试需求。因此，这个时期对测试设备业来说，或可称为功能时代，主要体现为企业不断增加测试设备的功能性，以满足日趋复杂的 SoC 芯片需求。到了 2000—2015 年，半导体工艺一路从 0.13μm、90nm、65nm、28nm 进展到 14nm，工越来越先进，芯片尺寸也越来越小，晶体管的集成度也越来越高。芯片规模变大带来的直接挑战就是测试时间的延长，测试成本占比提高。如果说功能时代都是单工位测试，即同一时间只能测一颗芯片，那么进入这个时期人们对并行测试的要求就在不断提高了。测试设备板卡上面集成的通道数越来越多，能够同时做 2 工位、4 工位、8 工位的测试。这个时代也是资本最有效的时代，或可称为资本效率时代。
进入 2020 年之后，半导体工艺沿着 5nm、2/3nm 继续演进，芯片复杂度也在不断增加。随着 5G、大数据、人工智能、自动驾驶等新兴市场的崛起，一颗芯片上承载的功能越来越多，产品迭代速度越来越快，甚至很多像 AI 和 AP 这样高复杂度芯片也要求进行逐年迭代。这意味着芯片测试的复杂度大幅递增。测试设备进一步分化，需要针对不同领域、不同要求进行调整。
国内厂商也在奋起追赶。
（来源：东吴证券）
