敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 行业研究 东兴证券股份有限公司证券研究报告 电子元器件行业：论国产半导体量测设备行业发展之天时地利人和 海外硬科技龙头复盘研究系列之四 2023年 5月 17 日 看好/维持 电子元器件 行业报告 分析师 刘航 电话：021-25102913 邮箱：liuhang-执业证书编号：S1480522060001 研究助理 祁岩 电话：010-66554018 邮箱：qiyan-执业证书编号：S1480121090016 投资摘要：半导体量 测设备行业壁垒高，竞争格局较为集 中，我国 国产半导 体量测设备行业发 展仍然处于初步阶 段。半导体过程控制设备包括检测设备、量测设备和过程控制设备，广义的半导体量测设备包括了 Inspection 和Metrology 两大环节。因为半导体量测设备与工艺设备直接挂 钩，因此摩尔定律在 一定程度上拉动了 半导体量测设备的技 术迭代。全球半导 体量测设备市场规模保持较快增长，6 年 CAGR 为12.21%。在所有品类的半导体量测设备中，纳米图形晶圆缺陷检测设备、掩膜版缺陷检测设备和关键尺寸量测设备销售市场占比较高，分别占比为 24.7%、11.3%和 10.2%。由于专利、技术被美国和日本等海外厂商所垄断，半导体晶圆制造设备以 美国和日本等厂商为 主。集成电路工艺 设备门槛较高，市场 集中度高，而量测 设备需要与不同的工艺设备配套，对于线上良率提升来说 重要性 更加明显，行业集中度更高，而 KLA 公司市占率超过了 50%。半导体量测设备需要与半导体制造设备相匹配，由于 我国 半导体制 造设备国产化率相对 较低，因此 国产 半 导体量测设备行业 发 展仍然处于初步阶段。复盘半导体量测设备 龙头成长之路，我们得到了哪些结论？科磊半导体（KLA）成立于 1976 年，是一家为多个行业提供工艺支持解决方案的供应商，下游 包括半导体、印刷电路板（PCB）和显示器。KLA 公司产品矩阵丰富，覆盖几乎全部量测设备品类，在晶圆形貌检测、无图 形缺陷检测、掩膜版 检测、套刻误差检 测等领域具有较强的 竞争优势，光学技 术和软件粘性构筑较高的技术壁垒。我们分析 KLA 公司的成长之路，一方面是公司深耕半导体量测领域，不断挖掘客户需求，获得产品 know-how来拓展产品的深度与广度。另外一方面，公司 通过不断收购细分领 域的“隐形冠军”来丰富公司的产品 线。我们通过对 KLA在半导体领域的收购进行复盘研究，主要得到以下结论：KLA 的 收购一般来说体量不是很大，除了与 Tencor 强强合联合，以及 34 亿美元收购 Orbotech 来拓展面板、PCB 和MEMS 领域客户之外，其他收购对象大多是细分领域的“隐形冠军”，通过并购技术和客户方面都得到了补足；KLA 在适当时候收购竞争对手 OnWafer 和 SensArray 公司，成为当时唯一一家提供晶圆级量测设备的厂商。受益于中国大陆以及台湾地区的晶圆厂扩产，而国产量测 设备 导入进展偏慢，KLA 在中国的收入占比提升至 50%以上，中国 地区 收入快速增长支撑 KLA 公司业绩保持较快增长。顺应天 时地利人和，国 产半导体量测设 备迎来发展良机。（1）天时：半导体行业持续增长为量测设备发展提供快车道，国家政策频出解决卡脖子问题；（2）地利：半导体 产业向国内转移叠加 产业基金扶持，为量 测设备本土化落地提 供沃土；（3）人和：越来越多专家以及行业领军人物回国拥抱半导体浪潮，工程师红利 有利于 解决上游理化层面 know-how。受益于国 内半导体产业链的 快速发展和供应链自 主可控要求，不同 型号的国产量测设备 已经陆续开始验证，我们预计未来量测设备的行业将迎来 弯道超车的机遇。受益于国内半导体产业链的快速发展和供应链自主可控要求，参考 KLA 公司的成长之路，国内量测设备国产化需 要率先在特定领域突 围，在细分市场建 立客户优势之后，开 启横向和纵向扩张。随着工艺不断进步，产品制程 节点 越来越多，生产成本呈指数级 提 升，检测和量测 设备在灵敏度、准确 性、稳定性、吞吐 量等指标上进一步提升。随着技术 know-how 得以解决，我们预计未来 国产 量测设备的行业将迎来弯 道超车的机遇。投资策 略：国内半导体量测设备行业发展享天时地利人和，半导 体量测设备行业有望 迎来黄金十年，我们 看好半导体量测设备行业的长期发展趋势，受益标的：精测电子、中科飞测和赛腾股份。风 险 提 示：下游需求放缓、技术导入不及预期、客户导入不及预期、贸易摩擦加剧。P2 东兴证券深度报告 电子元器件 行业：论国产 半导体 量测设 备行业 发展之 天时地 利人和 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 目 录 1.半导体量测设备行 业壁垒高，竞争格局较为集中.4 1.1 半导体量测设备可分为检测（Inspection）和量测（Metrology）两大类别.4 1.2 半导体量测设备市场集中度较高，由美国和日本等海外厂商所主导.7 2.复盘半导体量测设 备龙头成长之路，我们认为国内量测设备有 望实现自主可控.9 2.1 复盘科磊半导体成长之路，我们得到了哪些结论？.9 2.2 顺应天时地利人和，国产半导体量测设备迎来发展良机.14（1）天时：半导体行业持续增长为量测设备发展提供快车道，国家政策频出解决卡脖子问题.14（2）地利：半导体产业向国内转移叠加产业基金扶持，为量测设备本土化落地提供沃土.17（3）人和：越来越多专家和行业领军人物回国拥抱半导体浪潮，工程师红利有利于解决上游理化层面 know-how.19 3.国内半导体量测设 备公司有望实现弯道超车.20 3.1 精测 电子：国内半导体检测龙头企业，产品类别覆盖面广.21 3.2 赛腾股份：并购龙头企业 Optima，打造平台型检测设备公司.22 3.3 中科飞测：深耕半导体量测设备，多类产品与国际竞品性能相当.24 3.4 东方晶源：EBI 和 CD-SEM 领域填补国内关键空缺.27 3.5 睿励科学仪器：集成电路量测设备的领航者.28 4.投资建议.29 5.风险提示.29 相关报告汇总.30 插图目录 图 1：广义上的半导体量测设备可 分为 Inspection 和 Metrology 两 大类别.4 图 2：过程控制设备中检测设备占 比 55%，量测设备占比 34%.4 图 3：半导体行业发展对于工艺控 制水平提出了更高的要求.4 图 4：摩尔定律促进了半导体工艺 的发展，进而驱动量测设备不断迭代.5 图 5：半导体量测设备发展与制程 迭代直接挂钩.5 图 6：全球半导体检测与量测设备 市场规模 6 年年 均复合增长率为 12.21%.6 图 7：科磊半导体 电子束图案化晶圆缺陷检测设备.7 图 8：科磊半导体 关键尺寸量测 设备.7 图 9：半导体晶圆设备市场目前被 美国和日本等海外厂商主导.7 图 10：晶圆制造厂（F AB）设备中 CR5 为 65.5%.8 图 11：半导体量测设备 CR5 为 82.4%，其 中 KLA 占比 51%.8 图 12：科磊半导体 多元化过程控制领域的全球领 导者.9 图 13：KLA 通 过不断并 购来拓展半导体量测业务.12 图 14：KLA 公 司在中国 大陆地区的收入快速增长.14 图 15：KLA 公 司在台湾 地区收入也保持相对较快增长.14 图 16：科磊半导体研发费用保持较快增长，2022 年公司研发费用占 收入的 12%.14 图 17：全球半导体市场保持持续增长.15 0YEVxOqNoNpOoQnOqNqPmNbRaO6MsQqQsQmPiNoOtOfQoPpQ9PoPtMvPoOmRNZqQsM 东兴证券深度报告 电子元器件 行业：论国产 半导体 量测设 备行业 发展之 天时地 利人和 P3 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 图 18：全球半导体行业资本开支不断增大.15 图 19：2021 年全球半导 体设备销售额接近 1000 亿美元.16 图 20：中国大陆晶圆厂产能占比持续提升，预计 2024 年达 19%.17 图 21：2022 年大陆晶圆 自给率为 25.61%.17 图 22：中国大陆半导体设备市场规模快速增长.17 图 23：精测电子发展历程.21 图 24：精测电子主要产品类别.21 图 25：公司半导体领域营业收入高速增长.22 图 26：半导体领域营业收入占比显著提升.22 图 27：公司研发投入保持较快增长.22 图 28：研发投入占总营业收入比例持续提升.22 图 29：赛腾股份发展历程.23 图 30：公司营业收入稳健增 长.23 图 31：公司归母净利润实现快速增长.23 图 32：公司历年研发投入情况.24 图 33：公司历年费用支出情况.24 图 34：东方晶圆主要产品.27 图 35：东方晶圆具备较强的 股东背景.28 表格目录 表 1：2020 年半导体量测设备销售额最大的是纳米图 形晶圆缺陷检测设备、掩膜版缺陷检测设备 和关键尺寸量测设备.6 表 2：中国主要本土晶圆厂设备的 国产化率相对较低.8 表 3：科磊半导体产品矩阵丰富，覆盖几乎全部品类的量测设备.9 表 4：科磊半导体部分并购案例.12 表 5：近三年科磊半导体营业收入 各地区占比（千美元）.13 表 6：国内集成电路最新政策汇总.16 表 7：产业资本积极加码半导体量 测设备投资，优质标的积极涌现.18 表 8：行业顶尖人物通过创业或者 加盟的方式拥抱半导体设备国产化浪潮.19 表 9：国内检测和量测设备生产企 业产品覆盖度对比.20 表 10：公司主要产品类别.24 表 11：中科飞测与科磊半导体无图 形晶圆缺陷检测设备对比.26 表 12：中科飞测与创新科技图形晶圆缺陷检测设 备对比.26 表 13：中科飞测与帕克公司三维形貌量测设备对 比.26 表 14：中科飞测检测设备收入占比在 65%以上.27 表 15：上海睿励主要产品.28 P4 东兴证券深度报告 电子元器件 行业：论国产 半导体 量测设 备行业 发展之 天时地 利人和 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 1.半导体量测设备行业壁垒高，竞争格局较为集中 1.1 半导体量测设备可分为检测（Inspection）和量测（Metrology）两大类别 半导 体过 程控 制设 备包 括检 测设 备、量测 设备 和过 程控 制设 备，广义 的半 导体 量测 设备 包括 了 Inspection和 Metrology 两大环节。半导体 检测 设备 包括了异物缺陷、气泡缺陷和颗粒缺陷，而半导体量测设备主要包括光刻套刻偏移量、薄膜膜厚和 三维 形貌。检测 指在 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；量测指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1：广义上的半导体量测设备可分为 Inspection和Metrology两大类别 图2：过程控制设备中检测设备占比 55%，量测设备占比 34%资料来源：中科飞 测招股 书，东 兴证券 研究所 资料来源：埃芯半 导体，东兴证 券研究 所 随着 半导 体先 进制 程的 发展，工艺环节不断增加，对工艺 控制水平提出了更高 的要求。检测和量测环节贯穿制造全过程，是保证芯片生产良品率的关键环节。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。图3：半导体行业发展对于工艺控制水平提出了更高的要求 资 料 来 源：搜狐网，东兴 证券研 究所整 理 量 测 设备 34%检 测 设备 55%过程控制软件 11%过 程 控制设备分类及占比 东兴证券深度报告 电子元器件 行业：论国产 半导体 量测设 备行业 发展之 天时地 利人和 P5 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 因为 半 导体 量测 设备 与工 艺设 备直 接 挂钩，因 此 摩尔 定律 在一 定程 度上 拉动 了半 导 体量 测设 备的 技术 迭代。摩尔 定律：当价 格不 变时，集成 电路 上可 容纳 的元 器件 数目，约每 隔 18-24 个月便会增加一倍，性能也将提升一倍，从而要求集成电路尺寸不断变小。摩尔定律使得集成电路线宽不断缩小，进而对于半导体量测技术的要求不断提升，从而驱动了半导体量测设备不断发展。图4：摩尔定律促进了半导体工艺的发展，进而驱动量测设备不断迭代 资 料 来 源：半导体 行业观 察，东 兴证券 研究所 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。假设 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”。图5：半导体量测设备发展与制程迭代直接挂钩 资 料 来 源：埃芯半 导体，东兴证 券研究 所 P6 东兴证券深度报告 电子元器件 行业：论国产 半导体 量测设 备行业 发展之 天时地 利人和 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 全球半导体量测设 备市场规模 保持较快增长，6 年 CAGR 为 12.21%。根据 VLSI Research 和 QY Research数据 统计，2016 年至 2020 年全球半导体检测与量测设备市场规模的年均复合增长率为 12.21%。图6：全球半导体检测与量测设备市场规模 6 年年均复合增长率为 12.21%资料来源：VLSI Research，QY Research，东 兴 证 券研 究所 纳 米 图 形晶 圆缺 陷 检测 设 备、掩 膜版 缺陷 检 测设 备 和 关 键 尺寸 量测 设 备销 售 市场 占比 较 高，分 别占 比 为24.7%、11.3%和 10.2%。根据 VLSI Research 的统计，在半导体 检测设备 市场 中，纳米图形晶圆缺陷检测设备 与掩膜版缺陷检测设备 分别占比 24.7%和 11.3%；而 量测设备 市场中，关键尺寸量测设备 和 电子束关键尺寸量测设备 分别占比 10.2%和 8.1%。表1：2020 年半导体量测设备销售额最大的是纳米图形晶圆缺陷检测设备、掩膜版缺陷检测设备和关键尺寸量测设备 设备类型 销售额（亿美元）占全球销售额比例 Inspection 纳米图形晶圆缺陷检测设备 18.9 24.7%掩膜版缺陷检测设备 8.6 11.3%无图形晶圆缺陷检测设备 7.4 9.7%电子束缺陷检测设备 4.4 5.7%电子束缺陷复查设备 3.8 4.9%Metrology 关键尺寸量测设备 7.8 10.2%电子束关键尺寸量测设备 6.2 8.1%套刻精度量测设备 5.6 7.3%图形晶圆缺陷量测设备 4.8 6.3%晶圆介质薄膜量测设备 2.3 3.0%X 光量测设备 1.7 2.2%掩膜版关键尺寸量测设备 1.0 1.3%三维形貌量测设备 0.7 0.9%晶圆金属薄膜量测设备 0.4 0.5%其他 2.9 3.9%合计 76.5 100.0%-5.00%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%01020304050607080901002016 2017 2018 2019 2020 2021 2022市场规模（亿美 元，左轴）yoy（%，右轴）东兴证券深度报告 电子元器件 行业：论国产 半导体 量测设 备行业 发展之 天时地 利人和 P7 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 资 料 来 源：半导体 在线，东兴证 券研究 所 图7：科磊半导体 电子束图案化晶圆缺陷检测设备 图8：科磊半导体 关键尺寸量测设备 资料来源：eet-china，东 兴证券 研究所 资料来源：KLA 官网，东兴证 券研究 所 1.2 半导体量测设备市场集中度较高，由美国和日本等海外厂商所主导 由于 专利、技 术被 美国 和日 本等 海外 厂商 所垄 断，半导 体晶 圆 制造 设备以美国和日本 等厂商为主。由于美国半导体设备厂商具备先发优势，在专利、技术等方面进行技术封锁。而 日系半导体设备公司，例如 SCREEN、KE、大福 等，由于技术和服务等方面优势突出，通过 自下而上的方式绕过了技术、专利封锁，逐步 成长 为第二梯队领先公司。图9：半导体晶圆设备市场目前被美国和日本等海外厂商主导 资料来源：ONTO 官网，公司 官网，东兴证 券研究 所整理 P8 东兴证券深度报告 电子元器件 行业：论国产 半导体 量测设 备行业 发展之 天时地 利人和 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 集成电路工艺设备 门槛较高，市场集中度高，而量测 设备需要与不同的工艺设备配套，对 于线上良率提升来说更加明显，行业 集中度更高，KLA 公 司市 占率 超过 了 50%。晶圆制造厂 工艺 设备集中度相对较高，CR5为 65.5%；而 半导体量测设备格局更加集中，科磊半导体（KLA）一家厂商市占率超过 50%，CR5 为 82.4%。我们 认为，主要 是美 系制 造设 备占 比较 高，而 KLA 在 光学检测和软件建模 等方面具备较大的技术优势；而另外一方面，量 测设备需要与不同的工艺设备配套，对于线上良率提升来说 重要性 更加明显，导致了 行业集中度更高。图10：晶圆制造厂（F AB）设备中 CR5 为 65.5%图11：半导体量测设备 CR5 为 82.4%，其中 KLA占比 51%资 料来源：VLSI Research，QY Research，中商 产业研 究院，东兴 证券研 究所 资 料来源：VLSI Research，QY Research，中商 产业研 究院，东兴 证券研 究所 半导体量测设备 的 know-how 需要与半导体制造 工艺 相匹配，国产量测设备的发展需要 国产半导体制造设备突破作为前提，由于 国内半导体 制造 设备国产化率 较低，因此 目前 半导 体量 测设 备行 业 发展 仍然 处于 初步阶段。我国本土晶圆厂设备中，去胶设备国产化率最高，能够达到 90%以上，其他 设备如清洗设备、刻蚀设备、热处理设备的国产化率均在 20%左右，PVD 设备和 CMP 设备国产化 率仅 有 10%左右。国产量测设备的发展需要国产半导体制造设备突破作为前提，因此国内 半导体量测设备行业发展处于初步阶段。表2：中国主要本土晶圆厂设备的国产化率相对较低 设备名称 国产化率 国内主要厂家 去胶设备 90%以上 北京屹唐半导体科技有限公司 清洗设备 20%左右 盛美半导体、北方华创 刻蚀设备 20%左右 中微公司、北方华创、北京屹唐半导体科技有限公司 热处理设备 20%左右 北方华创、北京屹唐半导体科技有限公司 PVD 设备 10%左右 北方华创 CMP 设备 10%左右 天津华海清科机电科技有限公司 资料来源：盛美上 海招股 书，东 兴证券 研究所 应 用 材 料 18%阿斯麦 17%拉 姆 研 究 13%东 京 电子 12%科磊半导体 6%爱德万测试 3%迪恩士 3%泰瑞达 2%日立 2%ASMPT 2%其他 23%科 磊 半导体 51%应 用 材 料 12%日立 9%雷 泰 光电 5%创 新 科 技 6%阿斯麦 5%新 星测量仪器 3%康 特 科技 2%其他 8%东兴证券深度报告 电子元器件 行业：论国产 半导体 量测设 备行业 发展之 天时地 利人和 P9 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 2.复盘半导体量测设备龙头成长之路，我们认为国内量测设备有望实现自主可控 2.1 复盘科磊半导体成长之路，我们得到了哪些结论？科磊 半导 体成 立 于 1976 年，是过程控制领域的全 球领导者，同时也是一家为多个行业提 供工艺支持解决方案的供应商，下游 包括 半导 体、印刷 电路 板（PCB）和显 示器。公司为 硅片、集成 电路、封装、发光 二极 管、功率器件、化合物半导体器件、微电子机械系统、数据存储、印刷电路板、平板和柔性面板显示器 等 领域 提供解决方案。图12：科磊半导体多元化过程控制领域的全球领导者 资料来源：KLA 官网，东兴证 券研究 所 科磊公司 产品矩阵 丰富，覆盖 几乎 全部 量测 设备 品类，在 晶圆 形貌 检测、无图 形缺 陷检 测、掩膜 版检 测、套 刻 误 差检 测等 领域 具有 较强 的竞 争优 势。表3：科磊半导体产品矩阵丰富，覆盖几乎全部品类的量测设备 功能分类 产品名称 产品类别 简介 检测 eSL10 e-Beam 图案晶圆检测系统 利用业界很高的 有效着陆电压 与高分辨率 捕获小的物理缺陷和高纵横比的缺陷，支持高级逻辑、DRAM 和 3D NAND 器件产品制程开发和生产过程的监测。39xx 超分辨率宽光谱等离子图案晶圆缺陷检测系统 提供晶圆级别的缺陷检测、良率改进以及对于7nm 设计节点的逻辑及领先内存的在线监测。29xx 宽光谱等离子图案晶圆缺陷检测系统 可在7nm 设计节点的逻辑和领先内存中发现影响良率的关键缺陷。C205 宽带等离子图案晶圆缺陷检测系统 C205 采用可调谐宽带光学照射源、先进的光学组件和低噪传感器，可以 捕获系统性缺 陷并在研发 过程中加速新工艺、设计节点和设备的表征和优化。V oyager 激光扫描图案晶圆 能够在先进逻辑 和内存芯片制 造的量产提 升期间实现缺P10 东兴证券深度报告 电子元器件 行业：论国产 半导体 量测设 备行业 发展之 天时地 利人和 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 缺陷检测系统 陷监 控。8 Series 高产率多用途图案晶圆检测系统 8 Series 为 150mm、200mm 或 300mm 的硅及非硅衬底提供经济高效的缺陷监控。Puma 激光扫描图案晶圆缺陷检测系统 Puma 9980 激光扫描检测 系统增强 了多项 灵敏度和速度功能，帮助 1Xnm 的先进逻辑器件和先进 DRAM 及3D NAND 内存器件的批量制造捕获关键缺陷(DOI)。CIRCL 全表面晶圆缺陷检测、量测和检视集群系统 最新一代的 CIRCL5 系统模块包括：晶圆正面缺陷检测;晶圆边缘缺陷检测；轮廓、量测和检查;晶圆背面缺陷检测和检查;以及晶圆正面缺陷的光学检查和分类。Surfscan 无图案晶圆缺陷检测系统 使用 DUV 激光器和优化的检查模式，Surfscan SP7XP为先进技术节点 研发和生产能 力提供了最 高的灵敏度，并支持大批量生产。Surfscan SP Ax 无图案晶圆缺陷检测系统 Surfscan SP Ax 系统采用深紫外（DUV）激光和优化的检测模式，能以 其所需的灵敏 度协助晶圆 厂执行缺陷减少策略。eDR7xxx 电子束晶圆缺陷检视和分类系统 eDR7380 内置多种电 子光学 元件 和专用 的镜 头内探测器，对包括脆弱的 EUV 光刻层、高宽比沟槽层和电压对比 层 等 在 内的 各 个 不同 的 制 程步 骤 提 供缺 陷 可 视化 支持。量测 Archer 套刻量测系统 Archer 750 套刻量测系统提供对产品 套刻误差的准确反馈，能实现快 速的技术升级，稳定生产 先进的存储器和逻辑器件产品。A TL 基于 A TL100（精确可调谐激光器）散射测量的套刻测量系统可以为 7 n m 设计节点的开发和批 量制造提供套刻控制。Axion X 射线关键尺寸(CD)和形状量测系统 可对先进的 3D NAND 和 DRAM 芯片中使用的高深宽比结构进行高分辨率、快速、准确、精确、无损的 3D 形状测量。SpectraShape 光学临界尺寸（CD）和形状量测系统 用于全面表征和监控 finFET 的关键尺寸（CD）及其三维形状、垂直堆叠的 NAND 和 DRAM 结构以及前沿设计节点上集成电路的其他复杂功能。SpectraFilm 薄膜量测系统 为各种薄膜层提供高精度薄膜测量，从而在 7nm 一下的逻辑和领先内存 设计节点上协 助实现严格 的工艺允许误差。Aleris 为 32nm 节点及以下节点提供可靠的、精确的薄膜厚度、折射率、应力以及成分测量。PWG 图案化的晶圆几何形貌（PWG）量测系统 为高级 3D NAND、DRAM 和逻辑器件产品制造商提供全面的晶圆平坦度和双面纳米级形貌数据。CAPRES microRSP 微尺寸方块电阻探测 基 于 传 统 的且 已 被 证明 的 可 靠的 宽 间 距四 探 针 技术，CAPRES A301 microRSP 提供 了 一个 直接 简 单的 转换：从通用的线 下测试晶圆的 阻值测量转 向线上的产品晶圆的方块电阻特性描述。CAPRES CIPTech 电/磁性能量测 CAPRES A301 CIPTech 和 CAPRES CIPTech-M300量测设备可以直接在 MRAM、STTRAM、磁记录头和磁传感器等器件的无图形磁隧道结(MTJ)堆叠结构上，测量 东兴证券深度报告 电子元器件 行业：论国产 半导体 量测设 备行业 发展之 天时地 利人和 P11 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 至关重要的磁阻和隧道电阻(MR 和 RA)。Therma-Probe 离子掺杂量测系统 Therma-Probe680XP 离 子 注 入/退 火 量 测 系 统 可 对2Xnm/1Xnm 设计节点进行在线剂量监测。MicroSense PKMRAM 用于 MRAM 的 300 毫 米 可用 的 非接触式磁性量测系统 MicroSense PKMRAM 系统利用极性磁光克尔效应(MOKE)表征多层晶圆 的磁性，以用于 开发和制造垂直 MRAM。MicroSense KerrMapper 纵向磁光克尔效应系统 KerrMapper 产品系列利用纵向磁光克尔效应(MOKE)来表征用于数据存储、MRAM 和其他磁传感器上的多层磁性薄膜沉积后的晶片的磁性特性。OmniMap RS-200 薄层电阻量测系统 OmniMap RS-200 电阻率测绘系统采用了成熟的工业电阻率测绘标准，可为 45nm 及以下的测量提供准确可靠的薄层电阻测量。CIRCL 全表面晶圆缺陷检测、量测和检视集群系统 CIRCL 集群 设备 包含 四个 模块 可以 检测 所有 晶圆表面并同步采集数 据，从而实现 高产量和高 效率的工艺控制。轮廓仪产品系列 探针式与光学轮廓仪 一系列探针式和光学轮廓仪，支持半导体 IC、功率器件、LED、光子技术、MEMS、CPV 太阳能、HDD 和显示器制造的表面量测测量。资料来源：公司官 网，东 兴证券 研究所 光学技术和软件粘 性构筑较高的技术壁垒。由于 CD-SEM、膜厚量测和缺陷检测系统均需要用到光学原理，需要使用光学建模和仿真，因此对于技术人员和研发人员的知识结构和学习能力提出了非常高的要求；另外一方面半导体量测结果 的一致性和稳定性对于软件的定制化能力以及 AI 算法能力也提出了较高要求。科磊半导体通过收 购和整合进行市场扩张，我 们分 析 KLA 公 司的 成长 之路，一方 面是 公 司深 耕半 导体 量测领域，不断 挖掘 客 户需 求，获得产品 know-how 来拓展产品的深度与广度；另外 一方 面 公司 通过 不断 收购细分子领域的“隐形冠军”来丰 富公 司的 产品 结构。自 1998 年起，科磊半导体通过一系列外延并购整合行业内资源，提高市场占有率。P12 东兴证券深度报告 电子元器件 行业：论国产 半导体 量测设 备行业 发展之 天时地 利人和 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 图13：KLA通过不断并购来拓展半导体量测业务 资 料 来 源：美股百 科，东 兴证券 研究所 通过对 KLA 在半导体领域的 收 购进行复盘研究，主要 得到 以下 结论：KLA 收购 一般 来 说体 量不 是很 大，除了与 T encor 强强合联合，另外还有 34 亿美元 收购 Orbotech 来拓展面板、PCB 和 MEMS 领域客户 之外，其他 收 购对 象 大多 是细 分领 域的“隐 形冠 军”，通 过并 购 技术 和客 户方 面 都得 到了 补足；KLA 在 适当 时候 收 购 竞争 对手 OnWafer 和 SensArray 公司，成为 当时 唯一一家提供晶圆级量 测设备的厂商。表4：科磊半导体部分并购案例 时间 并购标的 核心技术/业务 收购价格（亿美元）2004 Inspex Incorporated 晶片检查 0.435 Blue29 Corporation 化学金属沉积 Candela Instruments 为 数 据存 储 行业 优化 的 基 于激光的表面检测系统 2006 ADE Corporation 晶圆量测和检测系统 3.9 2007 OnWafer Technologies,Inc.扩 大 计量 解 决方 案的 供 应 范围 1.2 SensArray Corporation Therma-Wave,Inc.东兴证券深度报告 电子元器件 行业：论国产 半导体 量测设 备行业 发展之 天时地 利人和 P13 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 Japan ADE,Ltd ADE 产品在日本的经销商 2008 ICOS Vision Systems Corporation NV 扩 大 公司 在 半导 体封 装 检 测方面的产品组合，并进入太阳能电池检测和发光二极管（LED）晶圆检测市场 4.89 2009 Vistec Semiconductor Systems 微电子检测设备业务部门（“M I E 业务部门”）掩模配准测量工具、基于扫描电子显微镜（“SEM”）的掩模关 键 尺寸 测 量工 具和 宏 观 缺陷检测系统 1.414 2010 Ambios Technology 世 界 上发 展 最快 的表 面 轮 廓仪制造商-2014 Luminescent Technologies 发光器、全片反光刻-2018 Orbotech 产 品 广泛 应 用于 印刷 电 路 板(PCB)、平板液晶显示器、先封装、微机电系统等领域 34 资料来源：KLA 公告，东兴证 券研究 所 受益 于 中国 大陆 以及 台 湾地 区的 晶圆 厂 扩产，而 国产 量 测设 备尚 未 大规 模 导入 客户，KLA 在 中 国的 收入 占比提升至 50%以上，中国 收入 快速 增 长支 撑 KLA 公 司业 绩保 持较 快增 长。2022 年科磊半导体在中国地区的销售额达到 26.6 亿美 元，同比 增 长 31.16%，占 2022 年总 营业 收入 的 29%。其他地区按照销售额排名分别为中国台湾、韩国、南美、日本、欧洲和以色列以及亚洲其他地区，营业收入分别为 25.3 亿美元、14.3 亿美元、9.28 亿美元、7.25 亿美元、6.37 亿美元、3.03 亿美 元，分别 占总 营业 收入 的 27%、16%、10%、8%、7%、3%。表5：近三年科磊半导体营业收入各地区占比（千美元）2022 占比 2021 占比 2020 占比 中国 大陆 2,660,438 29%1,831,446 26%1,495,977 26%中国台湾 2,528,482 27%1,690,558 25%1,598,201 27%韩国 1,430,495 16%1,343,473 19%911,848 16%南美 928,043 10%765,974 11%651,328 11%日本 724,773 8%639,381 9%660,772 11%欧洲和以色列 636,664 7%396,422 6%322,085 6%亚洲其他地区 302,988 3%251,480 4%166,213 3%资料来源：KLA 年 报，东兴证 券研究 所 P14 东兴证券深度报告 电子元器件 行业：论国产 半导体 量测设 备行业 发展之 天时地 利人和 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 图14：KLA公司在中国大陆地区的收入快速增长 图15：KLA公司在台湾地区收入也保持相对较快增长 资料来源：KLA 年报，东兴证 券研究 所 资料来源：KLA 年报，东兴证 券研究 所 科磊半导体研发费 用逐年增长，2022 年 科磊 半导 体研 发费 用为 11.05 亿 美元，同比 增长 19.04%，占总营业收入的 12%。2019-2022 年科磊半导体研发费用逐年 增长，分别 为 7.11 亿美元、8.64 亿美元、9.28 亿美元、11.05 亿美元。2022 年科磊半导体研发费用为 11.05 亿美元，同比增长 19.04%，占总营业收入的 12%。图16：科磊半导体研发费用保持较快增长，2022 年公司研发费用占收入的 12%资料来源：iFinD，东 兴证 券研 究所 2.2 顺应天时地利人和，国产半导体量测设备迎来发展良机（1）天时：半导体行业持续 增长为量测设备发展提供快车道，国 家政策频出解决卡脖子问题 全球半导体市场持 续保持增长，随着 5G、物联 网、人工 智能 等 产业 兴起，给半 导体 产业 带 来新 的 发展 机遇。根据 WSTS 统计数据，自 2015 年以来，全球半导体市场规模整体 保持 增长，2022 年全球半导体市场规模达到 5735 亿美元，较 2021 年增长 3.2%。0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%0510152025302020 2021 2022中国大陆收入（亿美元）YOY0%10%20%30%40%50%60%0510152025302020 2021 2022台 湾 地 区 收 入（亿 美 元）YOY 东兴证券深度报告 电子元器件 行业：论国产 半导体 量测设 备行业 发展之 天时地 利人和 P15 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 图17：全球半导体市场保持持续增长 资料来源：WSTS，东 兴 证券研 究所 得益于全球半导体 行业需求增长，全球半导体资本开支 整体 呈现上升趋势。根 据 IC sights 统计，2021 年全球半导体资本开支为 1855 亿美元，同比增长 321%。图18：全球半导体行业资本开支不断增大 资料来源：IC insights，东 兴 证券 研究所 半导体设备是整个 半导体产业的重要 底层 支撑，半 导体 产业 的快 速发 展不 断推 动着 半导 体 设备 市场 规模 的 增长。半导体行业的产业链上游为半导体材料和设备配套产业链，其中 半导体设备涉及技术领域广且具有研发期长、投入大、技术突破困难等特点，其 性能 直接影响下游客户的产品质量和生产效率，因此在规模化量产前需经过严格的测试以及客户验证，设备的验证壁垒高。得益于全球半导体 行业的持续增长，全球半导体设备销 售额保持明显增长，根据 SEMI 数据，2021 年全球半 导 体 设备 销售 额为 1026 亿美元，同比增长 44.1%。P16 东兴证券深度报告 电子元器件 行业：论国产 半导体 量测设 备行业 发展之 天时地 利人和 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 图19：2021 年全球半导体设备销售额接近 1000 亿美元 资料来源：SEMI，东兴 证券研 究所 政策暖风频吹，半导体集成电路 迎来快速发展机遇。国家在“十三五”规划中多次提及集成电路产业发展的重要性，强调要着力补齐核心技术短板，加快科技创新成果向现实生产力转化，攻克集成电路装备等关键核心技术；而 在“十四五”规划进一步强调了发展 集成电路产业对强化国家 战