核心观点：
　　检测量测设备为半导体质量控制的重要组成部分。芯片制造过程中会产生各种缺陷，质量控制设备把关整体良率，其贯穿于芯片制造全程，包括测试和过程工艺控制两大类型，后者根据功能可具体分为检测（Inspection）和量测设备（Metrology）。
　　检测量测设备种类丰富，光学检测为主流技术路径。检测量测可以细分为晶圆检测、掩膜版检测、关键尺寸量测、膜厚量测、晶圆形貌量测等多种细分设备，技术路线可分为光学、电子束检测和X光检测三类，所涉设备市场空间占比分别为75.2%、18.7%、2.2%，光学检测均衡速度与精度，是过程工艺控制的主要技术路径。
　　中国大陆为半导体检测、量测设备的第一大市场。2020年全球过程工艺控制设备占半导体设备开支的比例为11.8%，其中检测、量测设备市场空间分别为47.9、25.6亿美元。分地区看，检测量测设备前三大市场为中国大陆、中国台湾、韩国，占比分别为27%、25%、18%。
　　本土企业率先布局宽应用、低壁垒赛道，国产替代加速进行。检测量测设备竞争梯队分明，科磊半导体占据全球市场的半壁江山，全球CR8市占率达92%。国产企业率先切入晶圆缺陷检测、关键尺寸量测等应用较宽、市场空间相对较大、难度壁垒相对较低领域，产品获得市场认可，市占率稳步提升，2018-2021年，中科飞测在国内检测量测设备的市占率由0.4%提升至1.7%。
　　拓展广度，本土企业通过自主研发和并购海外子公司拓展产品线。以中科飞测为代表的企业通过自主研发向半导体检测量测领域发力；而以长川科技、赛腾股份、天准科技为代表的公司通过收购海外公司构建产业生态。本土企业产品覆盖率快速提升。
　　开掘深度，细分领域进军先进制程。本土企业先进制程产品研发持续取得突破：上海睿励5nm薄膜膜厚测量、中科飞测2Xnm以下套刻精度量测均处于验证阶段。
　　投资建议：从行业角度，2022-2023年，受行业去库存、美国制裁等多因素影响半导体设备板块起伏不定，而半导体检测量测设备重点面向成熟制程，且设备种类更多、国产替代空间更大而在半导体设备领域具备防御属性；从公司角度，量测检测设备公司大多为平台化公司，其下游业务覆盖先进制造各个领域，有利于抵御单一半导体行业波动冲击。综上所述，兼顾成长性和防御性，推荐长川科技，并建议关注中科飞测、天准科技、赛腾股份。
　　风险提示：半导体资本开支不及预期的风险；核心零部件供应风险；产品研发进度及性能不及预期的风险。
　　
　　

研究报告全文：TablePage深度分析机械设备证券研究报告机械设备行业TableTitleTableGrade行业评级买入前次评级买入检测量测设备芯片良率守护者短板突破正当时报告日期2023-02-21TableSummary相对市场表现TablePicQuote核心观点检测量测设备为半导体质量控制的重要组成部分芯片制造过程中会2022204220622082210221222产生各种缺陷质量控制设备把关整体良率其贯穿于芯片制造全程-4包括测试和过程工艺控制两大类型后者根据功能可具体分为检测-10Inspection和量测设备Metrology-17检测量测设备种类丰富光学检测为主流技术路径检测量测可以细-23分为晶圆检测掩膜版检测关键尺寸量测膜厚量测晶圆形貌量-29测等多种细分设备技术路线可分为光学电子束检测和X光检测三机械设备沪深300类所涉设备市场空间占比分别为光学检测75218722均衡速度与精度是过程工艺控制的主要技术路径分析师TableAuthor孙柏阳中国大陆为半导体检测量测设备的第一大市场2020年全球过程工SAC执证号S0260520080002艺控制设备占半导体设备开支的比例为118其中检测量测设备021-38003680市场空间分别为479256亿美元分地区看检测量测设备前三大sunboyanggfcomcn市场为中国大陆中国台湾韩国占比分别为272518分析师代川本土企业率先布局宽应用低壁垒赛道国产替代加速进行检测量SAC执证号S0260517080007测设备竞争梯队分明科磊半导体占据全球市场的半壁江山全球CR8SFCCENoBOS186市占率达92国产企业率先切入晶圆缺陷检测关键尺寸量测等应021-38003678用较宽市场空间相对较大难度壁垒相对较低领域产品获得市场daichuangfcomcn认可市占率稳步提升2018-2021年中科飞测在国内检测量测设请注意孙柏阳并非香港证券及期货事务监察委员会的注备的市占率由04提升至17册持牌人不可在香港从事受监管活动拓展广度本土企业通过自主研发和并购海外子公司拓展产品线以TableDocReport中科飞测为代表的企业通过自主研发向半导体检测量测领域发力而相关研究以长川科技赛腾股份天准科技为代表的公司通过收购海外公司构机械设备行业海外工业品韧2023-02-20建产业生态本土企业产品覆盖率快速提升性足需求或超市场预期开掘深度细分领域进军先进制程本土企业先进制程产品研发持续机械设备行业美国制造业回2023-02-17取得突破上海睿励5nm薄膜膜厚测量中科飞测2Xnm以下套刻精流工业品需求韧性足度量测均处于验证阶段机械设备行业信贷支撑进一2023-02-14投资建议从行业角度2022-2023年受行业去库存美国制裁等步强化机械设备景气度有保多因素影响半导体设备板块起伏不定而半导体检测量测设备重点面障向成熟制程且设备种类更多国产替代空间更大而在半导体设备领域具备防御属性从公司角度量测检测设备公司大多为平台化公司TableContacts其下游业务覆盖先进制造各个领域有利于抵御单一半导体行业波动冲击综上所述兼顾成长性和防御性推荐长川科技并建议关注中科飞测天准科技赛腾股份风险提示半导体资本开支不及预期的风险核心零部件供应风险产品研发进度及性能不及预期的风险识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明128TablePageText深度分析机械设备重点公司估值和财务分析表Tableimpcom最新最近合理价值EPS元PExEVEBITDAxROE股票简称股票代码货币评级收盘价报告日期元股2022E2023E2022E2023E2022E2023E2022E2023E长川科技300604SZCNY460920221028买入7191090146512131574992314424302930数据来源Wind广发证券发展研究中心备注表中估值指标按照最新收盘价计算识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明228TablePageText深度分析机械设备目录索引一质量控制把关良率多种设备各司其职6一芯片制造过程中会产生缺陷质量控制设备把关良品率6二质量控制贯穿制造全流程包括测试和过程工艺控制两大类6三过程工艺控制的技术路径包括光学电子束X光三大类7二中国检测量测市场超二十亿美元国产化率较低9一中国大陆为半导体检测量测设备的第一大市场9二设备应用于前道和先进封装各环节国产替代空间大10三本土企业率先布局高应用宽度低技术壁垒领域12三竞争梯队分明本土企业快速切入市场13一市占率海外龙头占据竞争高地本土企业市占率逐渐提升13二产品线本土企业产品覆盖日趋健全核心产品已获市场认可15三先进制程细分品类研发验证为主部分领域获得突破17四内生外延中国检测量测企业发展潜力巨大18一深耕质量控制行业产品品类持续拓展18二收购整合海外公司快速抓住发展红利21五投资建议与风险提示26识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明328TablePageText深度分析机械设备图表索引图1芯片前道制程中的主要缺陷6图2工艺节点和致命缺陷数量对应关系单位个6图3集成电路质量控制贯穿制造全流程包括检测和过程工艺控制两大类别7图4中国本土外资企业半导体设备投资额9图5全球中国半导体过程工艺控制市场规模10图62020年全球半导体过程工艺控制设备市场占比10图72020年全球半导体过程工艺控制测试设备价值量及占比10图8半导体检测量测设备应用宽度难度壁垒矩阵图单位亿美元12图92021年主要检测量测设备企业营收及净利润14图102021年主要检测量测设备企业盈利能力14图112020年全球半导体检测和量测设备市占率15图122018-2021年中科飞测国内市占率快速提升15图13半导体检测和量测设备主要竞争者设备份额覆盖率16图14中科飞测基于光学技术生产检测量测设备并应用于前道和先进封装领域18图15中科飞测的营业收入和归母净利润19图16中科飞测分产品收入单位亿元19图17中科飞测毛利率20图18中科飞测在手订单及同比增速20图192021年中科飞测各产品国内市场市占率20图20长川科技营业收入和归母净利润21图21长川科技分业务营收占比21图22长新投资营业收入和净利润22图232018Q1-3STI分业务营收占比22图24赛腾股份营业收入及归母净利润23图252021年赛腾股份分行业营收占比23图26Optima株式会社营业收入及净利润23图27天准科技营业收入及归母净利润24图28天准科技分产品营收占比24图29MueTec检测量测产品线宽为多行业提供产品解决方案25表1集成电路过程控制的技术路径包括光学电子束和X光7表2光学检测技术的主要应用领域8表3半导体检测量测设备主要类型市场份额以及应用领域单位个11表4半导体过程工艺控制设备主要竞争者13表5半导体检测和量测设备主要竞争者及产品线全球17表6本土厂商28nm以下检测量测设备验证及突破情况18表7STI主要提供光学检测分选编带等功能的集成电路封装检测设备22表8Optima株式会社主要产品为半导体晶圆检测设备24识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明428TablePageText深度分析机械设备表9MueTec检测量测产品及应用领域25识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明528TablePageText深度分析机械设备一质量控制把关良率多种设备各司其职一芯片制造过程中会产生缺陷质量控制设备把关良品率芯片制造过程中会产生颗粒互联静电损伤等工艺缺陷以芯片前道制程为例其具体缺陷包括空气中的分子污染或由环境引起的有机物或无机物颗粒工艺过程引起的划痕裂纹和颗粒覆盖层缺陷和应力在从掩模到晶片的图形转移过程中由于设计偏差导致的布局和关键尺寸的偏差和变化原子通过层和半导体散装材料的扩散等随着工艺节点尺寸降低集成电路前道制程步骤越来越多致命缺陷数量也随着增多进而影响良率28nm工艺节点的工艺步骤有数百道工序14nm及以下节点工艺步骤增加至近千道工序根据YOLE的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道时对应14nm及以下制程只有保证每一道工序的良品率都超过9999最终的良品率方可超过95当单道工序的良品率下降至9998时最终的总良品率会下降至约90图1芯片前道制程中的主要缺陷图2工艺节点和致命缺陷数量对应关系单位个致命缺陷数量物理缺陷致命缺陷数量电压对比缺陷200180160140118120100978060634047712045922081265nm45nm32nm22nm14nm数据来源ITRS2015中国集成电路检测和测试产业技术数据来源Yole中国集成电路检测和测试产业技术创新路创新路线图广发证券发展研究中心线图广发证券发展研究中心二质量控制贯穿制造全流程包括测试和过程工艺控制两大类1测试包括设计验证CP测试晶圆测试FT测试成品测试主要进行电学参数测量具体分为参数测试如短路测试开路测试最大电流测试等DC参数测试传输延迟测试功能速度测试等AC参数测试和功能测试主要设备是测试机分选机和探针台2过程工艺控制根据工艺可细分为检测Inspection和量测Metrology两大类型检测在晶圆表面上或电路结构中检测其是否出现异质情况如颗粒污染表面划伤开短路等对芯片工艺性能具有不良影响的特征性结构缺陷识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明628TablePageText深度分析机械设备量测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图3集成电路质量控制贯穿制造全流程包括检测和过程工艺控制两大类别数据来源华峰测控招股书长川科技招股书中国集成电路检测和测试产业技术创新路线图广发证券发展研究中心注图中只标注了其中重要的品质控制检测点三过程工艺控制的技术路径包括光学电子束X光三大类检测技术的波长等基本属性决定了检测精度和速度进而影响灵敏度吞吐量等生产性能参数1光学检测相对较好均衡高精度和高速度检测速度可以较电子束检测技术快1000倍以上广泛应用于晶圆制造各个环节同时光学检测能够满足其他技术所不能实现的功能如三维形貌测量等2电子束检测波长远短于光的波长检测精度更高但是检测速度较慢主要应用于吞吐量要求较低的环节如纳米量级尺度缺陷的复查部分关键区域的表面尺度量测以及部分关键区域的抽检等3X光主要利用其吸收特性穿透力强应用于特定的场景如检测超薄膜厚度检测特定金属成分等表1集成电路过程控制的技术路径包括光学电子束和X光技术名称光学检测技术电子束检测技术X光量测技术传统光学检测190-1000nmEVU波段检测10pm100pm通常利用吸收特征波长135nm通过对光信号进行计算分析以获得检测结聚焦电子束扫描样片表面产生样品图像以获得检原理X光果测结果速度快精度较高光学检测速度可以较电速度慢精度高电子束的波长远短于光的波长速度慢穿透力强应用场景相对较少特点子束检测技术快1000倍以上能相对较好因而精度比光学检测技术更高但速度较慢只限于特定应用需求实现有高精度和高速度的均衡识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明728TablePageText深度分析机械设备技术名称光学检测技术电子束检测技术X光量测技术广泛应用于晶圆制造各个环节能够满足其应用于研发环节应用在部分关键区域抽检或尺主要应用于特定的场景如检测超薄膜应用场景他技术所不能实现的功能如三维形貌测寸量测等生产环节例如纳米量级尺度缺陷的复厚度检测特定金属成分等适用场景量光刻套刻测量和多层膜厚测量等应用查部分关键区域的表面尺度量测抽检等相对较窄未来发展方通过提高光学分辨率并结合图像信号处理提升检测速度提高吞吐量由单一电子束向多基于X光的穿透性特性扩大应用的场向算法进一步提高检测精度通道电子束技术发展景范围市场份额752187222020年数据来源中科飞测招股说明书中国集成电路检测和测试产业技术创新路线图广发证券发展研究中心光学检测均衡速度与精度是过程工艺控制的主要技术路径根据VLSIResearchQYResearch统计2020年全球半导体检测和量测设备市场中应用光学电子束X光技术的设备市场份额占比分别为75218722在检测领域光学技术主要应用于无图形晶圆激光扫描检测图形晶圆成像检测光刻掩膜板成像检测等量测领域主要包括三维形貌量测薄膜膜厚量测套刻精度量测关键尺寸量测表2光学检测技术的主要应用领域环节分类技术内容示意图通过将单波长光束照明到晶圆表面利用大采集角度的光学系统收集在高无图形晶圆激速移动中的晶圆表面上存在的缺陷散射光信号通过多维度的光学模式和多光扫描检测通道的信号采集实时识别晶圆表面缺陷判别缺陷的种类并报告缺陷的位置通过从深紫外到可见光波段的宽光谱照明或者深紫外单波长高功率的激光照检测图形晶圆成像明以高分辨率大成像视野的光学明场或暗场的成像方法获取晶圆表面电Metrology检测路的图案图像实时地进行电路图案的对准降噪和分析以及缺陷的识别和分类实现晶圆表面图形缺陷的捕捉针对光刻所用的掩膜板通过宽光谱照明或者深紫外激光照明以高分辨率光刻掩膜板成大成像口径的光学成像方法获取光刻掩膜板上的图案图像以很高的缺陷像检测捕获率实现缺陷的识别和判定三维形貌测量通过宽光谱大视野的相干性测量技术得到晶圆级别芯片级三维形貌量测别和关键区域电路图形的高精度三维形貌从而测量晶圆表面的粗糙度电路特征图案的高度均匀性等参数从而对晶圆的良品率进行保证量测Inspection在前道制程中需在晶圆表面覆盖包括金属绝缘体多晶硅氮化硅等多种材质的多层薄膜膜厚测量环节通过精准测量每一层薄膜的厚度折射率薄膜膜厚量测和反射率并进一步分析晶圆表面薄膜膜厚的均匀性分布从而保证晶圆的高良品率识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明828TablePageText深度分析机械设备环节分类技术内容示意图套刻精度测量通过对晶圆表面特征图案的高分辨率成像和细微差别的分析用于电路制作中不同层之间图案对图案对齐的误差测量并将数据反馈给光套刻精度量测刻机帮助光刻机优化不同层之间的光刻图案对齐误差从而避免工艺中可能出现的问题关键尺寸测量技术通过测量从晶圆表面反射的宽光谱光束的光强偏振等参关键尺寸量测数来测量光刻胶曝光显影刻蚀和CMP等工艺后的晶圆电路图形的线宽高度和侧壁角度从而提高工艺的稳定性资料来源KLA日立高新中科飞测招股说明书广发证券发展研究中心二中国检测量测市场超二十亿美元国产化率较低一中国大陆为半导体检测量测设备的第一大市场受行业周期性和美国制裁影响2023年中国半导体设备投资额逐渐收紧根据semi数据预计2023年中国本土外资企业半导体设备投资额为8639亿美元同比-53-25主要原因系全球芯片下游的库存修正和美国对中国先进制程产品的出口管制过程工艺控制国产化率尚低行业Capex下修的影响有限中国半导体设备国产化率仍处于相对低位且目前国产检测量测设备大多面对28nm以上的成熟制程环节半导体资本开支下修对其影响有限根据VLSIResearchQYResearch统计中国大陆为全球半导体检测量测设备第一大市场2020年市场空间达21亿美元16-20年全球半导体检测量测设备市场规模由476亿美元增长到765亿美元四年CAGR126中国大陆市场规模由70亿美元增长至210亿美元四年CAGR为316增速大幅快于全球2020年中国大陆半导体过程工艺控制设备全球占比为27超过中国台湾位列全球第一图4中国本土外资企业半导体设备投资额中国本土半导体设备投资亿美元中国外资半导体设备投资亿美元中国本土yoy中国外资yoy3001008025063666052200107384028201503360010039-2055183143143-405010486-5364-600-802019A2020A2021A2022E2023E2024E数据来源Semi广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明928TablePageText深度分析机械设备图5全球中国半导体过程工艺控制市场规模图62020年全球半导体过程工艺控制设备市场占比全球半导体检测和量测设备市场规模亿美元欧洲其他中国半导体检测和量测设备市场规模亿美元53全球yoy中国yoy9060北美807655011中国大陆70662637274060561日本47650301140202018183021016910韩国中国台湾2012518257084010-40-1020162017201820192020数据来源中科飞测招股说明书中引用的VLSIResearchQY数据来源中科飞测招股说明书中引用的VLSIResearchQYResearch数据广发证券发展研究中心Research数据广发证券发展研究中心二设备应用于前道和先进封装各环节国产替代空间大2020年全球过程工艺控制设备占半导体设备投资额的11目前该设备国产化率低于10国产替代空间较大根据SEMI和VLSIResearch数据2020年过程工艺控制检测设备和半导体测试设备的市场规模分别为765601亿美元在半导体设备中占据的份额为10684根据中国招标网数据2018-2021年过程工艺控制和半导体检测两类设备的国产化率低于10国产替代还有较大空间过程工艺控制中检测量测设备市场份额分别为626335广泛应用于前道制程和先进封装的各环节根据VLSIResearch划分全球过程工艺控制设备共包含检测6类量测8类共计14小类从半导体主要工艺环节看光刻刻蚀离子注入CMP等环节对量检检测设备需求量较大图72020年全球半导体过程工艺控制测试设备价值量及占比数据来源KLAGartnerVLSIResearchSEMI中科飞测招股说明书广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1028TablePageText深度分析机械设备表3半导体检测量测设备主要类型市场份额以及应用领域单位个应用领域设备类型市场份额前道制程先进封装涉及环技术设备市场薄膜光掩刻离子清光刻电键分类小计CMP节合计路线类型份额沉积刻膜蚀注入洗刻蚀镀合掩膜版缺陷检113测设备1无图形晶圆缺97陷检测设备6光学纳米图形晶圆247缺陷检测设备4检测626图形晶圆缺陷63检测设备9电子束缺陷检电子束57测设备4电子束缺陷复电子束49查设备4关键尺寸量测102设备5套刻精度量测73设备1晶圆介质薄膜30量测设备3光学晶圆金属薄膜05量测量测设备3356掩膜版关键尺13寸量测设备1三维形貌量测09设备6电子束关键尺电子束81寸量测设备4X光X光量测设备223其他3939涉及的设备计数48276745554资料来源中科飞测招股说明书及其引用的VLSIResearch数据中科飞测IPO回复意见及其引用的中国集成电路检测和测试产业技术创新路线图数据中科飞测IPO审核中心意见落实函回复广发证券发展研究中心注市场份额为VLSIResearch2020年统计数据识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1128TablePageText深度分析机械设备三本土企业率先布局高应用宽度低技术壁垒领域根据各检测量测设备市场空间设备应用宽度设备难度壁垒构建技术矩阵图其中市场空间引用自VLSIResearch统计的2020年全球各检测量测设备市场规模设备应用宽度以各设备在前道制程和先进封装领域所涉及的环节总数表示设备难度壁垒以各设备在科磊半导体中科飞测等共计14家海内外设备公司产品线中的被覆盖程度表示结论如下1宽应用低壁垒以无图形晶圆检测图形晶圆检测关键尺寸量测为代表此类设备在半导体制造过程中应用环节更多市场空间相对较大且技术壁垒相对较低为国产厂商率先替代领域以中科飞测上海睿励等厂商为代表的本土厂商以率先进行布局并获得市场认可2窄应用高壁垒以纳米图形晶圆检测套刻精度量测掩膜版检测量测为代表此类设备重点应用于光刻等晶圆制造核心环节且深度参与光刻工艺对制程节点较为敏感同时通常来说设备的最小灵敏度是生产工艺节点的05-1倍左右的关系因此纳米级晶圆检测对设备要求更高相应设备单价更贵市场空间更大此类设备提供商以科磊半导体应用材料阿斯麦尔等海外厂商为主同时天准科技通过并购德国公司MueTec进军掩膜版套刻精度量测领域图8半导体检测量测设备应用宽度难度壁垒矩阵图单位亿美元数据来源VLSIResearchGartnerSEMIMichaelQuirk中国集成电路检测和测试产业技术创新路线图各公司官网各公司招股说明书广发证券发展研究中心注气泡大小表示各设备2020年全球市场空间考虑到不同技术路线的核心技术不同图中仅列举以光学为低层技术的设备识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1228TablePageText深度分析机械设备三竞争梯队分明本土企业快速切入市场一市占率海外龙头占据竞争高地本土企业市占率逐渐提升海外龙头平台化优势明显发展历史悠久产品系列全量测和检测设备的主要竞争者包括以应用材料为代表的半导体设备平台化公司以及以科磊半导体创新科技为代表的半导体质量控制设备龙头海外头部公司大都成立于上世纪七十年代及之前并历经企业合并和产品线拓展营收规模较大2021年应用材料科磊半导体创新科技营业收入分别为147603670505亿元国内竞争者分为内生外延两大阵营1内生国内以中科飞测上海精测上海睿励中微公司持股29为代表的竞争者依托既有检测产品优势向半导体领域进行产品拓展在无图形晶圆检测膜厚量测关键尺寸量测等细分领域开始拓展市场2021年营业收入为361104亿元2外延长川科技赛腾股份天准科技等公司通过收购海外STIOptimaMueTec公司快速切入赛道其2021年营业收入分别为571204亿元海外公司具备一定的技术优势和客户优势本土企业通过收并购以实现业务外延与产业协同表4半导体过程工艺控制设备主要竞争者公司名称地区介绍营业收入亿元KLAInstruments和TencorInstruments相继成立于1976年和1977年并于1997年合并成立科科磊半导体美国3670磊半导体总部位于美国硅谷该公司聚焦于检测设备的研发销售涵盖了质量控制全系列设备应用材料成立于1967年总部位于美国硅谷该公司主要提供刻蚀设备离子注入机化学气相应用材料美国沉积设备CVD物理气相沉积设备PVD化学机械抛光设备CMP晶圆检测和测量等14760各类半导体设备RudolphTechnologiesInc和NanometricsIncorporated分别成立于1940年和1975年并于2019创新科技美国年合并成立创新科技总部位于美国麻萨诸塞州该公司主要产品与服务涵盖关键尺寸量测设备505薄膜膜厚量测设备三维形貌量测设备缺陷检测设备以及半导体制程控制软件等产品新星测量仪器成立于1993年总部位于以色列雷霍沃特该公司产品主要为半导体量测设备包新星测量仪器以色列括关键尺寸测量薄膜膜厚测量材料性能测量等通过综合应用X射线光学技术软件建模等266技术为半导体制造企业提供专业的过程控制解决方案康特科技成立于1987年总部位于以色列米格达勒埃梅克该公司是半导体行业高端检测和量测康特科技以色列173设备的制造商其产品应用于前道先进封装等领域为众多全球IDMOSAT和代工厂提供服务帕克公司成立于1988年总部位于韩国水原市该公司主要致力于纳米领域的形貌力学量测和帕克公司韩国半导体先进制程领域的检测主要生产的原子力显微镜AFM系列产品所提供的高纳米级分辨率47和高灵敏度可以满足纳米级电学特性表征的要求并可提供全自动的晶圆缺陷检测和识别服务长川科技于2019年收购STI目前为公司全资孙公司STI研发和生产为芯片以及晶圆提供光学STI新加坡检测分选编带等功能的集成电路封装检测设备商2D3D高精度光学检测技术AOI是STI57的核心竞争力STI拥有超过150项专利技术识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1328TablePageText深度分析机械设备公司名称地区介绍营业收入亿元赛腾股份于2019年收购Optima目前持有公司741的股权Optima主要从事半导体晶圆检查Optima日本设备和曝光设备的开发制造销售以及服务业务与赛腾股份同属于自动化设备研发制造行业12能够与公司实现产业协同并将公司产品线向高端半导体检测设备领域进一步延伸天准科技于2021年收购MueTec目前为公司全资孙公司MueTec开发高精度的光学测量和检MueTec德国测解决方案主要产品包括晶圆检测掩膜版检测关键尺寸量测膜厚量测等主要客户为晶圆04制造先进封装光掩模版MEMSOLEDLED等先进制造商中科飞测成立于2014年公司基于光学检测技术聚焦于半导体检测量测设备应用于国内28nm中科飞测中国及以上制程的集成电路前道制程和先进封装领域并凭借产品优势打破海外厂商垄断在中芯国际36长江存储士兰集科长电科技等国内主流集成电路制造产线实现产品替代添补国内空白上海睿励成立于2005年总部位于中国上海该公司致力于集成电路生产前道工艺检测领域设备上海睿励中国04研发和生产产品主要为光学膜厚测量设备和光学缺陷检测设备以及硅片厚度及翘曲测量设备等上海精测成立于2018年总部位于中国上海该公司主要聚焦半导体前道检测设备领域以椭圆上海精测中国11偏振技术为核心开发了适用于半导体工业应用的膜厚测量以及光学关键尺寸量测系统的产品数据来源各公司招股说明书各公司年度报告各公司官网广发证券发展研究中心注营业收入为2021年经营数据美元人民币韩元人民币汇率按照6400055计算本土企业以及并购子公司业务体量相对较小盈利能力弱于海外龙头2021年科磊半导体的营业收入净利润分别为398140亿元而本土企业或其海外子公司的营收规模在10亿元之内净利润小于1亿元整体的业务体量相对较小从盈利能力看本土企业及其海外子公司毛利率净利率仍具备较大的成长空间图92021年主要检测量测设备企业营收及净利润图102021年主要检测量测设备企业盈利能力营业收入亿元净利润亿元毛利率净利率7705761266054905047243634036121112300810501042014713801060010-1-2-140上海精测中科飞测STIOPTIMAMueTec科磊半导体中科飞测STIOPTIMA数据来源Wind广发证券发展研究中心数据来源Wind长川科技购买资产报告书广发证券发展研究中心科磊半导体占据检测量测半壁江山全球竞争集中度高2020年科磊半导体应用材料日立创新科技雷泰光电阿斯麦尔新星测量仪器康特科技在全球检测量测市场的市占率分别为5112965532合计CR8达92识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1428TablePageText深度分析机械设备以中科飞测为代表的国内竞争者市占率持续提升2018-2021年中科飞测国内市占率由04提升至17产品市场认可度逐渐增加图112020年全球半导体检测和量测设备市占率图122018-2021年中科飞测国内市占率快速提升新星测量康特科技中科飞测仪器2203阿斯麦其他181741745816创新科技14612雷泰光电科磊半导体10551日立08906应用材料035047041202002018201920202021数据来源中科飞测招股说明书广发证券发展研究中心数据来源semi中科飞测招股说明书及其引用的VLSIResearchQYResearch数据广发证券发展研究中心二产品线本土企业产品覆盖日趋健全核心产品已获市场认可1海外公司在各产品线深度和广度占据优势地位科磊半导体对于量测检测产品线覆盖率达853且几乎在每一个所涉产品线中均位列头位应用材料创新科技等公司产品覆盖率分别为490370并在电子束缺陷复检等细分领域占据优势2本土企业通过自主研发拓展产品线预计短期内产品覆盖率将大幅提升目前中科飞测东方晶源上海微电子上海睿励批量销售产品所能覆盖的产品份额分别为19913816035与此同时各企业纷纷进行品类拓展若包含在验证及小批量出货产品中科飞测上海睿励的产品份额覆盖率将达379297具体表现为1中科飞测核心产品无图形晶圆缺陷检测图形晶圆缺陷检测三维形貌量测晶圆介质薄膜量测设备已实现批量销售构成公司营收主体拓展产品量测检测产品向纳米图形晶圆缺陷检测套刻精度量测关键尺寸量测晶圆金属薄膜量测设备领域拓展目前除纳米图形晶圆缺陷检测设备尚处于设计阶段外其余三类产品已处于产业化验证阶段其中套刻精度量测设备型号十七已取得两家客户的订单产品覆盖度由199预计提升180pct至3792上海睿励核心产品TFX4000系列薄膜厚度量测设备应用于12英寸大规模集成电路前端化合物半导体生产线可量测透明或半透明介质材料金属硅识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1528TablePageText深度分析机械设备化物等半导体材料薄膜拓展产品WSD200300等系列外观缺陷检测设备应用于8寸及12寸图形或无图形晶圆检测TFX3000OCD等系列产品除具有300mm全自动光学膜厚测量能力外还可以进行关键尺寸量测产品覆盖度由35预计提升262pct至2973本土企业通过并购海外子公司获得较宽的产品线有利于发挥协同优势MueTec等公司产品线虽然较广但资金实力和产品全球竞争力相对较弱通过收并购有利于充分发挥产业协同优势长川科技STI赛腾股份Optima天准科技MueTec所能覆盖的产品份额分别为6397505具体表现为1长川科技STI聚焦于光学检测领域除提供分选测试设备之外其iFcous晶圆光学检测机能在晶圆制造前道封装环节进行晶圆检测其主要客户为德州仪器美光意法半导体三星日月光安靠技术等2赛腾股份Optima主要从事半导体晶圆检查设备和曝光设备的开发其主要产品为无图形晶圆缺陷检测设备包括硅片边缘缺陷晶圆背面针孔缺陷检测机其主要客户为三星索尼等3天准科技MueTec深耕检测量测行业30余年其检测产品包括晶圆宏观缺陷晶圆微缺陷晶圆切割后掩膜版红外线检测设备量测产品包括关键尺寸套刻精度薄膜膜厚掩膜版红外线量测设备主要服务于晶圆制造先进封装光掩模版MEMSOLEDLED等先进制造商主要客户包括英飞凌恩智浦台积电等图13半导体检测和量测设备主要竞争者设备份额覆盖率设备覆盖率批量销售产品设备覆盖率含在验证产品90853807060490505503703794029730199201321601386363971009350数据来源GartnerSEMIMichaelQuirk各公司官网各公司招股说明书中科飞测IPO回复意见各公司官网KLA投资者会议记录公告半导体制造技术广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1628TablePageText深度分析机械设备表5半导体检测和量测设备主要竞争者及产品线全球康帕上上东中长赛天上海分技术路市场份科磊半应用创新新星测特克海海方科川腾准设备类型微电类线额导体材料科技量仪器科公睿精晶飞科股科子技司励测源测技份技掩膜版缺陷检测11366设备无图形晶圆缺陷9778o检测设备光学纳米图形晶圆缺24778检陷检测设备测图形晶圆缺陷检6372oo测设备电子束缺陷检测电子束57设备电子束缺陷复查电子束4968设备关键尺寸量测设1025030oo备o套刻精度量测设7365备o晶圆介质薄膜量测设备薄膜膜304530光学厚量测量晶圆金属薄膜量05测测设备o掩膜版关键尺寸13量测设备三维形貌量测设0985o备电子束关键尺寸电子束81量测设备X光X光量测设备22其他39数据来源GartnerSEMIMichaelQuirk各公司官网各公司招股说明书中科飞测IPO回复意见各公司官网KLA投资者会议记录公告半导体制造技术广发证券发展研究中心注数字百分比表示头部厂商市占率表示形成批量销售产品o代表该类型设备仍在验证中或仅取得少量订单暂未形成批量销售不含在研阶段长川科技赛腾股份天准科技的检测量测产品分别为STIOptimaMueTec海外控股公司业务三先进制程细分品类研发验证为主部分领域获得突破海外企业大都具备先进制程覆盖能力本土企业细分产品研发端持续突破部分产品已通过客户验证海外科磊半导体应用材料创新科技新星测量仪器均能覆识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1728TablePageText深度分析机械设备盖28nm以下先进制程本土企业中上海睿励薄膜膜厚测量TFX4000i系列设备突破5nm制程产品已交付客户同时TFX3000系列产品正在14nm芯片生产线进行验证中科飞测套刻精度量测适用于2Xnm以下制程已取得两家客户订单同时应用于1Xnm的无图形晶圆缺陷检测设备正在研发中表6本土厂商28nm以下检测量测设备验证及突破情况上海睿励中科飞测薄膜膜厚测量设备TFX3000系列产品正在14nm芯片无图形晶圆缺陷检测对应1Xnm产线的型号十八型号设备正在研发中生产线进行验证TFX4000iTFX4000iUT适用于套刻精度量测2Xnm以下制程的十七型号设备正在产线进行验证并已取得两家客户40281475nm的前后道已交付客户的订单数据来源中科飞测IPO回复意见中科飞测IPO第二轮问询回复意见睿励科学官网广发证券发展研究中心四内生外延中国检测量测企业发展潜力巨大一深耕质量控制行业产品品类持续拓展1中科飞测打破国外垄断细分领域对标海外龙头中科飞测的检测量测设备主要应用于28nm及以上制程的半导体晶圆制造前道和先进封装中道环节在部分细分领域填补了国内高端半导体质量控制设备市场的空白中科飞测基于光学技术生产销售无图形晶圆缺陷图形晶圆缺陷等检测设备以及三维形貌薄膜膜厚3D曲面玻璃等量测设备2021年在检测量测设备营收占比分别为7426在前道晶圆制造中道先进封装精密加工及其他领域的营收占比分别为65332其中中科飞测的无图形晶圆缺陷检测S2产品三维形貌量测C2产品等设备在长江存储等头部客户中对科磊半导体SurfscanSP产品帕克公司NXWafer产品等海外厂商设备形成替代成功打破国外厂商垄断并实现了国内本土企业的销售突破图14中科飞测基于光学技术生产检测量测设备并应用于前道和先进封装领域数据来源中科飞测招股说明书中科飞测IPO审核中心意见落实函的回复广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1828TablePageText深度分析机械设备公司收入端跃进式成长2018-2021年公司营业收入分别为03062436亿元分别同比8753244518期间三年CAGR为1294公司收入端高速成长主要系1销量公司检测设备自2017年通过下游知名客户验证后口碑效应明显产品迅速获得市场广泛认可带动设备销量的快速增长2售价公司持续对各系列设备进行优化升级逐步进入更高端市场因此公司产品销售均价呈现上升态势进一步带动收入的增长高研发投入利润蛰伏市场认可度提升盈利凸显2018-2021年公司归母净利润分别为-06-100405亿元较高的期间费用使得公司归母净利润承压其中较高的研发投入影响较大2021年公司研发支出合计10亿元研发费用率达264在盈利能力方面公司设备逐步获得市场验证核心设备设备量价齐升带动公司毛利率由2018年的237提升253pct至2021年的490山雨欲来风满楼在手订单数倍于营收彰显业绩前瞻性2019-2021年公司在手订单分别为122688亿元同比823912522372其中2021年在手订单为当期主营业务收入存货的2416倍2021年公司新签订单98亿元为当期主营业务收入的27倍图15中科飞测的营业收入和归母净利润图16中科飞测分产品收入单位亿元无图形晶圆缺陷检测设备图形晶圆缺陷检测设备营业收入亿元归母净利润亿元三维形貌量测设备3D曲面玻璃量测设备4036薄膜膜厚量测设备其他业务100435010916309045量测设备2419580256261288xx10000000020706026310060522003045020840检测设备003073647210-0620389436-10102002018201920202021201920202021数据来源Wind广发证券发展研究中心数据来源Wind中科飞测IPO第二轮问询回复意见广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1928TablePageText深度分析机械设备图17中科飞测毛利率图18中科飞测在手订单及同比增速毛利率在手订单亿元在手订单同比601090088982398005049087007404116006339500305400237420300326237220010212125210010100020182019202020212018201920202021数据来源Wind广发证券发展研究中心数据来源Wind中科飞测IPO回复意见中科飞测IPO第二轮问询回复意见广发证券发展研究中心中科飞测在细分产品领域逐渐突破海外垄断打开国内市场结合历史数据假设2021年中国检测量测设备占半导体设备投资比重约为13可以测算出其市场空间约为32亿美元约2048亿元假设中国各量测检测设备市场占比与全球相同则可计算出中国无图形晶圆缺陷检测设备图形晶圆缺陷检测设备薄膜膜厚量测设备三维形貌量测设备的市场空间分别为1991296118亿元中科飞测产品的市占率分别为867429381图192021年中科飞测各产品国内市场市占率国内市场空间亿元市占率25454019938120353015129252010611551086741852900无图形晶圆缺陷检测图形晶圆缺陷检测薄膜膜厚量测三维形貌量测数据来源中科飞测招股说明书及其引用的VLSIResearch数据中科飞测IPO审核中心意见落实函回复广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明2028