检测设备-前道设备弹性最大环节之一
相较半导体设计、封测环节,晶圆制造是中国大陆当前半导体行业短板,自主可控驱动本土晶圆厂逆周期大规模扩产。据SEMI数据,2021-2022年全球新增晶圆厂29座中,中国大陆新增8座,占比达到27.59%。然而,中国大陆市场晶圆产能缺口依旧较大,2021年底晶圆全球产能占比仅为16%(包含台积电、海力士、三星等外资企业在本土的晶圆产能),远低于半导体销售额全球占比(2021年约35%)。在自主可控驱动下,本土晶圆厂具备较强逆周期扩产诉求。
根据应用场景的不同,量/检测设备主要分为量测、检测两大类,其中检测设备占比高达63%。1)检测设备:主要用于检测晶圆结构中是否出现异质情况,如颗粒污染、表面划伤、开短路等特征性结构缺陷;2)量测设备:指对被观测的晶圆电路上的结构尺寸和材料特性做出量化描述,如薄膜厚度、关键尺寸、刻蚀深度、表面形貌等物理参数的测量。
按照技术原理划分,量/检测设备可分为光学、电子束、X光三大类,其中光学占比高达75%。1)光学:对晶圆破坏性小,同时具备批量、快速检测的优点,广泛应用于晶圆表面杂质颗粒、图案缺陷等检测,以及膜厚、关键尺寸、套刻精度、表面形貌等测量;2)电子束:精度高于光学技术,但是速度较慢,适用于部分核心工艺的抽检;3)X光:穿透力强、无损探测,适用于超薄薄膜测量、特定金属成分检测等少数特殊场景。