半導體檢測裝置市場快速增長 部分裝置實作國産替代

經濟觀察網 記者 李靖恒“目前，全球半導體産業正在經曆第三次産業轉移，主要是從南韓、中國台灣地區、東南亞等向中國大陸轉移。突如其來的全球新冠疫情，促使這一轉移進入了加速階段。”華峰測控的董秘辦人士向記者表示。

華峰測控（688200.SH）是國内一家生産半導體檢測裝置的廠商，其董秘辦人士向記者介紹稱，晶圓廠把未封裝的裸晶片制造好之後送到封測廠，封裝好之後，再使用相應的測試裝置進行檢測。比如，測試晶片的電信号等參數。這個過程也可以了解為：測試封裝好的晶片的計算能力是否合格。

目前，随着各行業晶片應用量的提高，半導體裝置需求也在上升。半導體産業鍊主要有內建電路設計、晶圓制造以及封裝測試三個環節。每個環節都需要使用相應的檢測裝置，尤其是最後的封裝測試環節。

華峰測控于2月26日釋出的年報顯示，該公司2021年營業收入8.78億元，同比增長120.96%；歸屬于上市公司股東的淨利潤4.39億元，同比增長120.28%。

華峰測控在年報中表示，晶圓廠、封測廠的擴産，給半導體自動化測試系統企業帶來了巨大的市場空間。同時，随着各行業技術的提升，導緻晶片的內建度也在不斷提升，這期間催生了以氮化镓、碳化矽為代表的第三代半導體以及其他半導體新材料和新技術，為國内半導體自動化測試系統企業在一些細分領域超越國際巨頭，提供了新的機遇。

根據國際半導體裝置與材料協會（SEMI）近期釋出的的報告資訊，2021年中國大陸8英寸晶圓産能居全球領先，市場佔有率将達到18%，并預計2022年全球半導體制造裝置市場總額将由2021年的1030億美元擴大到1140億美元。

晶片擴産帶動檢測裝置需求增長

精測電子（300567.SZ）是國内另外一家檢測裝置生産商。該公司董秘辦人士告訴記者，公司的半導體裝置主要是由子公司上海精測半導體技術有限公司（以下簡稱“上海精測”）和武漢精鴻電子技術有限公司（以下簡稱“武漢精鴻”）在生産。其中，上海精測主要做半導體檢測的前道，武漢精鴻主要做半導體檢測的後道。

據悉，半導體檢測裝置主要分為前道和後道測試裝置。其中，前道檢測裝置注重過程工藝監控，幾乎運用在每一道制造工序中。其主要用于晶圓加工環節，是一種實體性、功能性的測試，用以檢測每一步工藝後産品的加工參數是否達到設計的要求，并檢視晶圓表面上是否存在影響良率的缺陷等，確定将加工産線的良率控制在規定的水準之上。據SEMI統計，前道測試裝置又可以分為量測裝置、缺陷檢測裝置、過程控制軟體三部分。其中，量測裝置占前道檢測裝置的34%，缺陷檢測裝置占55%。

後道測試裝置用于晶圓加工前的設計驗證環節和晶圓加工後的封測環節，主要包括測試機、分選機、探針台等。其中，測試機用于檢測晶片功能和性能，探針台與分選機實作被測晶片與測試機功能子產品的連接配接。後道測試裝置用于分析測試具體失效原因，并改進設計及生産工藝，以提高良率及産品品質，屬于電性能的檢測。

科磊半導體公司（KLA，紐交所代碼：KLAC）、泰瑞達公司（Teradyne，紐交所代号：TER）和愛德萬公司（Advantest）是三家國外的半導體檢測裝置生産大廠。根據科磊半導體1月底釋出的财報，該公司2021年全年收入達81.66億美元，相比2020年全年的60.69億美元，同比增長了34.55%。科磊半導體在業績說明會上表示，光學檢測産品領域有着廣泛強勁的需求。其中，2021年的晶圓量測系統銷售收入增速遠超整體WFE（Wafer Fabrication Equipment：晶圓制造裝置）的增長，成為WFE增長最快的領域之一。

科磊半導體進一步表示，數字化轉型正成為行業的長期需求驅動因素，先進存儲器、邏輯器件、先進封裝以及PCB（印刷電路闆）技術等需求日益增長。預計2022年所有終端市場的行業增長勢頭将推動WFE增長。

根據泰瑞達公司的公告，該公司2021年第四季度的收入為8.85億美元，其中5.92億美元來源于半導體測試領域。整個2021财年，該公司營收達到37.03億美元，比上一财年的31.21億美元高18.6%。泰瑞達進一步預計，2022年供應将趨緊。更多的半導體企業将進入正式配置，這表明市場供應在2022年将越來越緊張。

1月份，愛德萬公司台灣地區總經理吳萬锟在媒體交流會上表示，目前裝置交期最少半年以上，晶片短缺問題預估要到第今年四季度可以逐漸緩解。在先進制程方面，預估2納米先進制程有望在2024年試産，2025年量産，進而帶動測試裝置需求成長。

在目前的先進晶圓測試裝置布局方面，吳萬锟表示，3納米測試比較複雜，主要因為高效能運算（HPC）晶片設計複雜度提高，測試時間拉長，帶動測試裝置需求增加，預期相關裝置布局準備将從今年持續到明年。

SEMI總裁兼首席執行官Ajit Manocha則在相關報告中表示：“半導體制造裝置銷售總額突破1000億美元大關，反映了全球半導體行業為滿足強勁需求而擴大産能的一緻而卓越的努力。我們預計，在數字基礎設施建設方面的持續投資以及多個終端市場的長期趨勢将推動2022年的健康增長。”

部分裝置實作國産替代

上述華峰測控人士告訴記者，該公司目前在模拟晶片和數模混合晶片測試裝置方面實作了進口替代。不過還沒有生産數字晶片測試裝置，測試數字晶片的裝置技術含量相對較高。模拟晶片和數字晶片測試裝置的主要差別在于頻率不同，數字晶片的測試頻率更高，也更複雜。

據悉，模拟和混合測試機主要針對以模拟信号電路為主、數字信号為輔的半導體而設計的自動測試系統，被測電路包括電源管理器件、高精度模拟器件、資料轉換器、汽車電子及分立器件(普通的電阻、電容、半導體等電子元件)等。其中模拟信号是指資訊參數在給定範圍内的連續信号，其代表的資訊特征量可在任意瞬間呈現為任意數值的信号;數字信号的幅度的取值是離散的，且幅值被限制在有限個數值之内。

華峰測控人士亦向記者表示，目前公司的裝置和國外廠商相比，差距在逐漸減小。華峰測控在年報中表示，公司已成長為國内最大的半導體測試系統本土供應商，也是為數不多向國内外知名晶片設計公司、晶圓廠、IDM和封測廠商供應半導體測試裝置的中國企業，目前公司為國内前三大半導體封測廠商模拟混合測試領域的主力測試裝置供應商，并進入了國際封測市場供應商體系，在台灣、東南亞、日本和歐洲等地區都有裝機。（IDM：垂直整合制造，指從晶片設計、制造、封裝測試到銷售一手包辦的半導體公司）

“公司對國内的設公司長期保持全覆寫，確定在未來長期的競争中保持領先地位，同時跟國外的設計公司長期保持良好的溝通，有一些已經成為了我們的客戶。國内的IDM企業較少，比如華潤微（688396.SH）、士蘭微（600460.SH）等，均已成為公司客戶。而國外的IDM長期以來被泰瑞達、愛德萬和其他測試裝置公司所覆寫。”華峰測控稱。

另外，華峰測控還在功率晶片測試方面取得了較快的進展。華峰測控在3月3日公布的業績說明會紀要中表示，近幾年，功率成為了一個很熱門的詞彙，無論是光伏、新能源還是白色家電，都會大量使用功率器件。随着整個功率市場的發展，公司的功率測試業務也迎來了一個快速的成長期，“公司在功率方面的多年積累使得公司具備了一定的先發優勢，無論是國内知名的功率IDM企業還是海外的頂尖IDM企業，我們也都取得了不錯的進展。” （記者注：功率器件,也被稱為電力電子器件,是具有處理高電壓、大電流能力的功率型半導體器件）

而精測電子則早在去年半年報中就曾披露，子公司上海精測主要聚焦半導體前道檢測裝置領域，現已形成了膜厚/光學關鍵尺寸量測裝置、電子束量測裝置、泛半導體裝置三大産品系列。上海精測膜厚産品已取得國内一線客戶的批量重複訂單，光學關鍵尺寸量測裝置、半導體電子束檢測裝置、全自動晶圓缺陷複查裝置也已實作傳遞國内客戶。

精測電子的另一家子公司武漢精鴻則主要聚焦自動檢測裝置(ATE)領域(主要産品是存儲晶片測試裝置)，目前已實作關鍵核心産品技術轉移、國産化研發制造以及核心零部件國産化。自動化測試系統(ATE)是後道測試裝置的核心部件，通過計算機自動控制完成對半導體的測試，可以加快檢測電學參數的速度，降低檢測成本。主要用于測試半導體器件的電路功能、電性能參數等。根據下遊應用不同，ATE可分為模拟/混合類測試機、SoC（系統級晶片）測試機、存儲測試機、功率測試機等。

上述精測電子人士告訴記者，該公司的産品目标是實作半導體測試裝置的進口替代，盡管目前國内的裝置和國外還有技術差距，不過公司正在盡力縮小這種差距。