量测设备行业报告( 44 页)

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目录

1 量测设备保障良率，芯片生产中重要性显著 ....... 7

1.1 量测设备在晶圆制造中的应用 ....... 7

1.2 量测设备种类丰富，覆盖多种前道工序 ....... 9

1.2.1 膜厚测量：薄膜沉积与CMP 关键参数 ...... 10

1.2.2 关键尺寸（CD）测量：栅极制造关键 ....... 11

1.2.3 套刻（Overlay）误差测量：确保光刻精准度 ....... 14

1.2.4 宏观缺陷检测：快速发现较大缺陷 ..... 15

1.2.5 无图形缺陷检测：识别杂质等缺陷 ..... 15

1.2.6 有图形缺陷检测：扫描电路图形，使用最广泛 ..... 16

1.2.7 电子束、X 射线检测与复检：精度最高 ..... 18

1.2.8 红外光谱仪测量(FTIR)：有效获取掺杂成分 ..... 20

1.3 量测设备技术复杂，行业壁垒高 ..... 20

1.3.1 光学检测技术分辨率提高 ..... 21

1.3.2 大数据检测算法和软件重要性凸显 ..... 21

1.3.3 设备检测速度和吞吐量的提升 ..... 22

2 量测市场前景广阔，海外龙头一家独大 ..... 23

2.1 量测设备市场规模持续扩大 ..... 23

2.2 量测设备国产率低，自主可控需求迫切 ..... 25

2.3 科磊公司：全球量测设备领跑者 ..... 27

3 中国企业奋起直追，技术突破前景可期 ..... 31

3.1 精测电子（300567.SZ）：全方位布局前道检测设备 ..... 31

3.2 睿励科学仪器（中微公司688012.SH 持股）：国产量测设备领跑者 ....... 34

3.3 赛腾股份（603283.SH）：半导体领域有力竞争者..... 36

3.4 中科飞测（未上市）：深耕半导体质量控制设备 ....... 37

3.5 东方晶源（未上市）：发力突破电子束设备 ....... 39

3.6 上海优睿谱（未上市）：FTIR 领域拓荒者 .... 40

3.7 上海御微（未上市）：掩模版晶圆检测同步发力 ....... 41

3.8 埃芯半导体（未上市）：X 射线检测领先者 ....... 42

4 风险提示 ..... 44

图表目录

图1. 量测设备格局图 ..... 6

图2. 量测设备分类与占比 ..... 6

图3. 量测在整个芯片生产流程中的位置 ..... 7

图4. 步骤数量和单个步骤良率对成品良率的影响 ..... 8

图5. 步骤数量与单个步骤良率对成品良率影响的函数图 ..... 8

图6. 晶圆良率分布图 ..... 9

图7. 前道晶圆制造尺寸测量 ..... 9

图8. 前道晶圆制造缺陷检测 ..... 9

图9. 具有多层薄膜结构的集成电路 ....... 10

图10. 两种光学膜厚测量方法 ..... 10

图11. 椭圆偏振光谱测量 ..... 11

图12. 四探针 ..... 11

图13. FinFET 中的各种关键尺寸 ....... 12

图14. 关键尺寸电子扫描显微镜工作原理 ..... 12

图15. CD-SEM 结构图 ..... 13

图16. CD-SEM 工作流程 ..... 13

图17. 光学关键尺寸测量 ..... 13

图18. 套刻误差示例图 ..... 14

图19. 特殊目标图形 ..... 14

图20. 常见的晶圆正面缺陷 ..... 15

图21. 常见的晶圆背面缺陷 ..... 15

图22. 无图形缺陷 ..... 15

图23. 无图形缺陷检测原理图 ..... 16

图24. 有图形缺陷检测 ..... 16

图25. 明场光学缺陷检测系统 ..... 16

图26. 暗场光学缺陷检测系统 ..... 16

图27. 有图形缺陷检测 ..... 17

图28. 常见的缺陷分布类型 ..... 17

图29. 通过对比图形差异来锁定缺陷 ..... 18

图30. 电子束缺陷检测结果 ..... 19

图 31. 电子束检测原理 ..... 19

图32. 缺陷检测和复查流程 ..... 20

图33. 缺陷检测设备刨面图 ..... 21

图34. 量测设备软件系统运行流程 ..... 22

图35. 全球量测设备市场规模(单位：亿美元) ...... 24

图36. 各类量测设备占比 ..... 24

图37. 量测设备各公司市场占比 ..... 25

图38. 中国半导体量测设备市场（单位：亿美元） ..... 25

图39. 科磊公司营收金额与增速（单位：亿美元） ....... 27

图40. 科磊公司利润金额与增速（单位：亿美元） ..... 27

图41. 科磊公司来自各地区收入金额（单位：亿美元） ....... 27

图42. 精测电子历年营业收入（亿元） ..... 32

图43. 精测电子历年归母净利润（亿元） ..... 32

图44. 精测电子各类业务营收（亿元） ..... 32

图45. 睿励股权结构(2022 年11 月27 日数据) ..... 34

图46. 中科飞测主营业务营收（亿元） ..... 38

图47. 优睿谱Eos200 设备 ...... 41

表格

1. 量测设备的核心技术 ....... 22

2. 2022 年1-6 月国内5 家晶圆厂设备招投标结果 ....... 26

3. 科磊公司产品介绍 ....... 28

4. 精测电子半导体量测产品 ....... 33

5. 睿励科学仪器产品 ....... 35

6. 赛腾股份半导体设备 ....... 37

7. 中科飞测产品 ....... 37

8. 东方晶源产品 ....... 39

9. 上海御微产品 ....... 41

10. 埃芯半导体产品 ..... 42