半導(dǎo)體測試核心設(shè)備:測試機(jī)、分選機(jī)、探針臺

測試工藝貫穿半導(dǎo)體生產(chǎn)過程，是進(jìn)行成品率管理的重要途徑

廣義的半導(dǎo)體測試包括前道的工藝檢測和中后道的性能測試。

其中，前段的工藝檢測偏重于從微觀角度在線監(jiān)測晶圓制造的微觀結(jié)構(gòu)是否符合工藝要求(例如幾何尺寸與表面形貌的檢測、成分結(jié)構(gòu)分析和電學(xué)特性檢測等)，而中后道的性能測試主要偏重于從芯片功能性的角度檢測芯片的性能表現(xiàn)是否符合設(shè)計要求。

而狹義的半導(dǎo)體測試，則主要指中后道的性能測試，對應(yīng)設(shè)備包括:測試機(jī)、探針臺、分選機(jī)等。

半導(dǎo)體測試設(shè)備中國市場漸趨龐大，本土企業(yè)高速成長正當(dāng)時

設(shè)備制造業(yè)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，是完成晶圓制造、封裝測試環(huán)節(jié)和實現(xiàn)集成電路技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵。

所需專用設(shè)備主要包括晶圓制造環(huán)節(jié)所需的***、化學(xué)汽相淀積(CVD)設(shè)備、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)、表面處理設(shè)備等;封裝環(huán)節(jié)所需的切割減薄設(shè)備、度量缺陷檢測設(shè)備、鍵合封裝設(shè)備等;測試環(huán)節(jié)所需的測試機(jī)、分選機(jī)、探針臺等;以及其他前端工序所需的擴(kuò)散、氧化及清洗設(shè)備等。這些設(shè)備的制造需要綜合運用光學(xué)、物理、化學(xué)等科學(xué)技術(shù)，具有技術(shù)壁壘高、制造難度大、設(shè)備價值及研發(fā)投入高等特點。

我們認(rèn)為國產(chǎn)測試設(shè)備的發(fā)展已具備三大機(jī)遇，或可成為實現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化的前沿陣地。

目前全球半導(dǎo)體測試機(jī)主要市場仍被泰瑞達(dá)、愛德萬兩大海外龍頭占據(jù)，探針臺市場東京電子、東京精密等企業(yè)技術(shù)實力較為領(lǐng)先。

但我們認(rèn)為國產(chǎn)測試設(shè)備的發(fā)展已具備三大機(jī)遇:

1) 國際ATE廠商面臨拐點，海外測試設(shè)備研發(fā)投入有所收縮;

2) 本土晶圓廠、封測廠發(fā)展迅速，產(chǎn)能從***及海外轉(zhuǎn)到中國大陸的過程是本土設(shè)備重大崛起機(jī)會;

3) 下游行業(yè)進(jìn)入“后手機(jī)時代”，IoT、自動駕駛等應(yīng)用變得分散，測試標(biāo)準(zhǔn)化程度變低，服務(wù)貼近客戶需求、以應(yīng)用為中心、成本更優(yōu)化的國產(chǎn)設(shè)備將有望更受青睞。目前以長川科技為代表的本土廠商正處于進(jìn)口替代的關(guān)鍵階段。

全球半導(dǎo)體及設(shè)備產(chǎn)業(yè)增速雖有放緩，中國大陸設(shè)備市場正逆勢擴(kuò)張

受全球電子、汽車等半導(dǎo)體下游行業(yè)景氣度走弱影響，全球半導(dǎo)體銷售近期出現(xiàn)增速放緩跡象，但國內(nèi)市場仍持續(xù)保持高速增長。2018年6月以來全球半導(dǎo)體銷售出現(xiàn)增速放緩跡象。

據(jù)SIA數(shù)據(jù)，2018年6~9月全球半導(dǎo)體銷售額同比增速分別為20.5%、17.4%、14.9%、13.8%，明顯低于上年同期的23.7%、24%、23.9%、22.2%。

其中，美洲、歐洲、日本、亞太(不含日本)市場2018年6~9月同比增速均低于上年同期水平。

相比于海外市場走弱，全球增長最快的中國大陸半導(dǎo)體市場則繼續(xù)保持強勁增長，2018年6~9月分別同比增長30.7%、29.4%、27.3%、26.3%，在上年同期增速25.5%、24%、23.2%、20%的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提速。

半導(dǎo)體銷售市場增速的回落也傳導(dǎo)至半導(dǎo)體設(shè)備環(huán)節(jié)，2018年5月以來北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商出貨量增速明顯趨緩。

據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2018年5~9月北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商出貨金額同比增速由19%持續(xù)下滑至1.8%，9月增速遠(yuǎn)低于上年同期的37.6%，考慮到全球較多半導(dǎo)體設(shè)備龍頭集中于北美地區(qū)，我們認(rèn)為或預(yù)示全球設(shè)備銷售增速趨緩。

中芯國際、長江存儲為代表的國內(nèi)一線晶圓廠建設(shè)進(jìn)度穩(wěn)步推進(jìn)，我們認(rèn)為國內(nèi)正處于逆周期投資的產(chǎn)業(yè)突破關(guān)鍵階段。

據(jù)中芯國際18年中報，公司14納米FinFET技術(shù)研發(fā)已進(jìn)入客戶導(dǎo)入階段，力求19年上半年開始風(fēng)險生產(chǎn);28納米HKC+技術(shù)將于18年底試生產(chǎn)。

據(jù)SEMI報道，18年9月總投資105億美元的“紫光南京集成電路基地項目”開工，月產(chǎn)存儲芯片10萬片。

我們認(rèn)為雖然海外設(shè)備市場增速或?qū)⒎啪?，但在國?nèi)主流制造企業(yè)大力投資拉動下，國內(nèi)設(shè)備市場有望逆勢擴(kuò)張。

相比于全球設(shè)備市場的增速回落，2018年以來中國大陸設(shè)備市場保持高速增長，印證半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投資景氣向上趨勢。

2018Q1、Q2全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額同比增長30%、19%，明顯低于上年同期的增速58%、35%。中國大陸設(shè)備市場則與全球增速下滑趨勢相反，2018Q1、Q2同比增長31%、51%，在上年同期26%、11%的基礎(chǔ)上顯著提升。

2019年中國大陸市場規(guī)?；蚓尤蛑?，測試設(shè)備市場或達(dá)108億元

中國大陸設(shè)備市場的全球占比不斷升高，2018年有望趕超中國***躍居全球第二大市場，2019年或?qū)④S升全球首位。

2008~2017年十年間，全球半導(dǎo)體設(shè)備市場的地區(qū)分布不斷變化。

2016年中國***以122億美元市場規(guī)模位居榜首，2017年韓國則以180億美元設(shè)備銷售躍居第一，中國***、中國大陸分別以115、82億美元緊隨其后。

據(jù)SEMI預(yù)計，2018年韓國、中國大陸、中國***預(yù)計將分列世界前三大設(shè)備市場，韓國有望以169億美元保持榜首地位，中國大陸有望以113億美元超越中國***成為世界第二大市場，2019年中國有望以173億美元首次位居全球第一。

值得關(guān)注的是，過去十年中國大陸市場的全球比重總體呈顯著上升趨勢，由2008年的6%提高到2017年的15%，據(jù)SEMI預(yù)測，2018、2019年中國市場的全球占比有望大幅提升到19%、26%。

中國大陸設(shè)備市場連續(xù)五年擴(kuò)張，2018年有望首次突破百億級別達(dá)118億美元/yoy+44%，2019年或?qū)②厔菅永m(xù)達(dá)173億美元/yoy+47%。

中國大陸作為全球最大半導(dǎo)體消費市場，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，隨著國際產(chǎn)能不斷向中國轉(zhuǎn)移，中資、外資半導(dǎo)體企業(yè)紛紛在中國投資建廠，大陸設(shè)備需求不斷增長。

2012~2017年，中國大陸地區(qū)半導(dǎo)體設(shè)備銷售規(guī)模由25億美元增至82億美元，復(fù)合增速達(dá)27%。

受益于中國大陸進(jìn)入晶圓廠建設(shè)高峰，我們認(rèn)為設(shè)備市場將繼續(xù)保持高速增長，SEMI預(yù)計2018、2019年中國大陸市場規(guī)模有望分別達(dá)到118億美元/yoy+44%和173億美元/yoy+47%，大幅高于全球設(shè)備市場增速。

測試設(shè)備銷售額約占整個半導(dǎo)體市場銷售額的9%。根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2015~2017年，晶圓加工設(shè)備、測試設(shè)備、封裝設(shè)備、其他設(shè)備(前道設(shè)備等)三年累計銷售額的占比分別為80%、9%、6%、5%。

中國大陸半導(dǎo)體測試設(shè)備市場空間測算

測算方法:我們基于SEMI對2018、2019年中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場空間的預(yù)測值(118、173億美元)，結(jié)合各類設(shè)備所占空間比例，預(yù)測2018、2019年中國大陸各類半導(dǎo)體設(shè)備的市場空間。

2018、2019年中國大陸半導(dǎo)體測試設(shè)備市場空間約11、16億美元，約合人民幣74、108億元(采用2018年11月5日人民幣兌美元匯率6.93估算)SEMI預(yù)計，2018、2019年中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場有望達(dá)118、173億美元。

據(jù)此我們估計，晶圓加工設(shè)備、測試設(shè)備、封裝設(shè)備、其他設(shè)備(前道設(shè)備等)四大類設(shè)備在2018年的市場規(guī)模分別為94、11、7、6億美元，2019年的市場規(guī)模分別為139、16、10、9億美元。

泰瑞達(dá)、愛德萬兩大巨頭壟斷全球市場，本土測試設(shè)備企業(yè)步入成長期

全球半導(dǎo)體設(shè)備市場集中度高，美日歐五大巨頭引領(lǐng)全球半導(dǎo)體設(shè)備市場。據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2017年全球五大半導(dǎo)體設(shè)備制造商分別為應(yīng)用材料(AMAT)、阿斯麥(ASML)、拉姆研究(LamReserch）、東京電子（TEL)、科磊(KLA)、這五大半導(dǎo)體制造商在2017年以其領(lǐng)先的技術(shù)、強大的資金支持占據(jù)著全球半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)超過70%的份額。

其中阿斯麥公司在***設(shè)備上一家獨大，2013~2017年一直擁有18%以上的全球半導(dǎo)體設(shè)備市場份額，憑借在高端***市場上的壟斷地位以及持續(xù)高額的研發(fā)投入，阿斯麥在設(shè)備市場上保持著較高的市場認(rèn)可度。

與之并駕齊驅(qū)的是研發(fā)用于其他制造流程設(shè)備的應(yīng)用材料與拉姆研究，兩家公司2013~2017年來也保持穩(wěn)健的市場份額增長。應(yīng)用材料公司在其強勢領(lǐng)域表現(xiàn)全面而穩(wěn)定，一直占據(jù)著半導(dǎo)體設(shè)備銷售額前三的位置。

細(xì)分領(lǐng)域術(shù)業(yè)有專攻，全球設(shè)備行業(yè)龍頭各顯神通占據(jù)世界領(lǐng)先地位。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)價值鏈中，***作為產(chǎn)業(yè)的核心，占了半導(dǎo)體設(shè)備投資較大的份額，其中荷蘭ASML公司憑借領(lǐng)先的技術(shù)和優(yōu)秀的產(chǎn)品，在45納米以下制程的高端***市場中占據(jù)大部分以上的市場份額，而在EUV***領(lǐng)域目前處于壟斷地位，市占率為100%(業(yè)內(nèi)獨家)。

應(yīng)用材料公司在除了光刻領(lǐng)域外的其他核心半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域有著較強的競爭力，在PVD設(shè)備上，應(yīng)用材料作為行業(yè)龍頭占據(jù)了大部分的市場份額，在CVD和蝕刻設(shè)備上應(yīng)用材料與拉姆研究、東京電子等企業(yè)競爭激烈，同時應(yīng)用材料在CMP、檢查和量測(包括半導(dǎo)體、掩摸和光伏)、電鍍ALD、離子注入、外延工藝和RTP領(lǐng)域都有涉獵。

全球半導(dǎo)體測試設(shè)備寡頭壟斷，前四家公司營收占總市場比例為77%。

據(jù)Bloomberg數(shù)據(jù)，2016年全球半導(dǎo)體測試設(shè)備銷售額為36.4億美元，其中泰瑞達(dá)的半導(dǎo)體測試設(shè)備營業(yè)收入為13.7億美元，愛德萬為9.4億美元，科休和科利登分別為2.8億和2.2億美元的營收規(guī)模，四家公司合計占全球半導(dǎo)體測試設(shè)備市場總份額的77%。

中國半導(dǎo)體設(shè)備的進(jìn)口依賴問題較為嚴(yán)重，2017年國產(chǎn)化率僅為9%。

半導(dǎo)體裝備業(yè)具有較高的技術(shù)壁壘、市場壁壘和客戶認(rèn)知壁壘，由于我國半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)整體起步較晚，目前國產(chǎn)規(guī)模仍然較小。

據(jù)SEMI統(tǒng)計，2017年中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷售額為82.3億美元，據(jù)中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2017年中國國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備(不含光伏設(shè)備)48.07億元，據(jù)此計算中國半導(dǎo)體設(shè)備市場國產(chǎn)化率僅為9%。

國內(nèi)設(shè)備市場仍主要由美國應(yīng)用材料(AppliedMaterial)、美國拉姆研究(LamResearch)、日本東京電子(TokyoElectron)、日本愛德萬(Advantest)、美國科磊(KLA-Tencor)等國外知名企業(yè)所占據(jù)。

集成電路設(shè)備是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基石，專用設(shè)備的大量依賴進(jìn)口不僅嚴(yán)重影響我國集成電路的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也對我國電子信息安全造成重大隱患。

目前國內(nèi)測試設(shè)備市場仍由海外制造商主導(dǎo)，市場集中度高。

國外知名企業(yè)憑借較強的技術(shù)、品牌優(yōu)勢，在高端市場占據(jù)領(lǐng)先地位，面對我國較大的市場需求和相對較低的生產(chǎn)成本，紛紛通過在我國建立獨資企業(yè)、合資建廠的方式占領(lǐng)大部分國內(nèi)市場。

少數(shù)優(yōu)秀的本土測試設(shè)備制造商正在奮起直追。

本土企業(yè)中，包括長川科技、上海中微半導(dǎo)體、北方華創(chuàng)、北京華峰等業(yè)內(nèi)少數(shù)專用設(shè)備制造商通過多年的研發(fā)和積累，已掌握了相關(guān)核心技術(shù)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，具備較大規(guī)模和一定品牌知名度，占據(jù)了一定市場份額，其中以長川科技、北京華峰為代表的測試設(shè)備優(yōu)勢企業(yè)產(chǎn)品已成功進(jìn)入國內(nèi)封測龍頭企業(yè)供應(yīng)鏈體系，奠定了一定的市場地位。

與國外知名企業(yè)相比，國內(nèi)優(yōu)勢企業(yè)對客戶需求更為理解，服務(wù)方式更為靈活，產(chǎn)品性價比更高，具有一定的本土優(yōu)勢。