半导体检测行业深度(三）：半导体检测行业驱动因素

1、全球产业链转移及国产替代驱动国产半导体高速发展

半导体产品按产品应用可以划分为集成电路、分立器件、光电子器件、传感器等，其中集成电路在全球终端产品中占据80%以上份额，是绝大多数电子设备的核心部件。检测分析服务是半导体产业链的伴生性行业，国内半导体检测行业的发展与产业景气度息息相关，国内半导体产业的发展受益于全球产业链转移和国产替代加速。
一方面，全球半导体产业链分工带来的产业转移带动了国内半导体行业的发展，尤其是封测和晶圆制造环节，5G、智能驾驶、AI等高智能产业的发展也加速了半导体行业需求的释放。根据WSTS世界半导体贸易统计组织的数据，中国半导体市场规模从2015年的984亿美元增长到2021年的1925亿美元，六年复合增速为11.8%，在全球市场规模的占比达到34.6%，为全球最大的单一区域市场。其中，集成电路（IC）设计环节企业数量和市场规模的复合增速分别达到25.0%和22.7%，增速更为可观。
另一方面，中美贸易摩擦后国内产业链安全问题愈发突出，发展国内半导体产业上升到国家战略层面，倒逼国内的国产替代进程，2020年7月国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》，提出将从财税政策、投融资政策、研究开发政策、进出口政策、人才政策、知识产权政策、市场应用政策、国际合作政策等八个方面出台政策，该文件为国内集成电路产业发展的指引性文件，促进行业的快速发展。
再者，从终端应用来看，虽然PC/手机市场接近饱和，出货量增速放缓，但随着5G应用的普及，智能汽车、智能家居、云服务、物联网、AI等新兴产业蓬勃发展，预计将成为半导体产业发展的主要驱动力。 半导体产业的中长期快速发展和国产化率的提升预计都将带动检测分析业务的成长，尤其是国产化必然伴随着反复研制和试验的过程，在智能汽车、AI、物联网等应用场景更加复杂化的背景下，中长期来看，半导体检测仍大有可为。
2、作为基础设备之一，量检测设备的需求具备较强韧性
半导体设备市场需求主要受晶圆厂资本开支规模影响。自3Q22以来，半导体终端需求放缓导致全球晶圆厂商资本开支减少，半导体设备行业增速放缓。根据SEMI，2022年全球晶圆厂设备支出为980亿美元，SEMI预计2023年同比下滑22%至760亿美元，但有望在2024年同比增长21%，恢复到920亿美元。
3、先进制程对量检测设备提出了更高的要求
“一代工艺、一代设备、一代材料”的行业特征在量检测设备领同样适用。主流半导体工艺制程已从28nm、14nm、10nm、7nm向5nm发展，部分先进半导体制造厂商正在开发3nm工艺，FinFET、GAA、3D NAND等结构逐渐成为主流技术。随着工艺不断进步，产品制程步骤越来越多，微观结构逐渐复杂，材料使用也更加的多样化，生产成本呈指数级提升。为了获取尽量高的晶圆良品率，必须严格控制晶圆之间、同一晶圆上的工艺一致性，因此对集成电路生产过程中的质量控制需求将越来越大。未来检测和量测设备需在灵敏度、准确性、稳定性、吞吐量等指标上进一步提升，保证每道工艺均落在容许的工艺窗口内，保证整条生产线平稳连续的运行。
随着集成电路器件物理尺度的缩小，需要检测的缺陷尺度和测量的物理尺度也在不断缩小；随着集成电路器件逐渐向三维结构发展，对于缺陷检测和尺度测量的要求也从二维平面中的检测逐渐拓展到三维空间的检测。为满足检测和量测技术向高速度、高灵敏度、高准确度、高重复性、高性价比的发展趋势和要求，在光学领域，行业内进行了许多技术改进，例如增强照明的光强、光谱范围延展至DUV波段、提高光学系统的数值孔径、增加照明和采集的光学模式、扩大光学算法和光学仿真在检测和量测领域的应用等，未来随着集成电路制造技术的不断提升，相应的检测和量测技术水平也将持续提高。