半导体检测设备行业专题报告：从KLA成长路径看国产替代进程

1. 检测设备贯穿每一步骤的过程工艺控制，全球市场空间超百亿美元

半导体量检测设备主要用于在半导体制造过程中检测芯片性能与缺陷。几乎每一步主要工艺 完成后都需要在整个生产过程中进行实时的监测，以确保产品质量的可控性，对保证产品质 量起到关键性的作用。前道量检测设备注重过程工艺监控，几乎运用在每一道制造工序中。 根据功能的不同分为两种设备：一是量测类，二是缺陷检测类。1）量测类设备：主要用来 测量透明薄膜厚度、不透明薄膜厚度、膜应力、掺杂浓度、关键尺寸、套准精度等指标，对 应的设备分为椭偏仪、四探针、原子力显微镜、CD-SEM、OCD 设备、薄膜量测等。2）缺 陷检测类设备：用来检测晶圆表面的缺陷，分为明/暗场光学图形图片缺陷检测设备、无图形 表面检测设备、宏观缺陷检测设备等。

1.1. 半导体量测设备：对各环节工艺参数指标进行测量

半导体量测设备主要功能：是在半导体生产过程中，对经过每一道工艺的晶圆进行定量 测量，以保证工艺的关键物理参数满足工艺指标，如膜厚、关键尺寸（CD）、膜应力、折 射率、参杂浓度、套准精度等。

薄膜材料的厚度和物理常数量测设备：在半导体制造过程中，晶圆要进行多次各种材质的薄 膜沉积，因此薄膜的厚度及其性质（如折射率和消光系数）需要准确地确定，以确保每一道 工艺均满足设计规格。膜厚测量可以根据薄膜材料划分为两个基本类型，即不透明薄膜（金 属类）和透明薄膜。测量不透明薄膜厚度的方法通常是通过测量方块电阻，通过其电阻与横 截面积得到其膜厚，采用的设备一般为四探针台，将四根探针等距离放臵，通过对最外两根 探针施加电流，从而测量其电势差，计算被测薄膜的方块电阻。目前市场主要供应商为 KLA （Omni Map 系列）。

而透明薄膜则通常基于椭圆偏振技术，对光谱范围内的偏振变化进行分析，各种薄膜层提供 高精度薄膜测量，由于膜应力、折射率等物理性质同样需要椭圆偏振及干涉技术进行测量， 因此目前主流的膜厚测量设备同时集成了应力测量、折射率测量等功能，目前该类设备市场 主要供应商为 KLA（Aleris 系列、SpectraFilm 系列）、上海精测（EFILM 系列）

关键尺寸扫描电子显微镜（CD-SEM）：关键尺寸即栅极线条宽度，通常是指我们所说的“线 宽”，任何经过光刻后的光刻胶线条宽度或刻蚀后栅极线条宽度与设计尺寸的偏离都会直接 影响最终器件的性能、成品率及可靠性，所以先进的工艺控制都需要对线条宽度进行在线测 量。下图所示为 SEM 成像原理图，图左侧是待测量图形的剖面图，由于在斜坡处入射电子 有效作用面积最大，二次电子产生率也相应最高转换为 SEM 图像时，图形边缘的亮度总是 最高的，于是就可以据此计算线宽，即 CD 值。目前市场上的主要供应商为 Hitachi High-Tech 和应用材料（VeritySEM5i）。

光学关键尺寸（OCD）测量设备：由于 CD-SEM 需要将待测晶圆臵于真空，因此检测速度 较慢，目前基于衍射光学原理的非成像光学关键尺寸（OCD）测量设备已成为先进半导体制 造了艺中的主要工具，它可以实现对器件关键线条宽度及其他形貌尺寸的精确测量，并具有 很好的重复性和长期稳定性通过 OCD 测量可以一次性获得诸多工艺尺寸参数，而在以前这 些参数通常需要使用多种设备（如扫描电子显微镜、原子力显微镜、光学薄膜测量仪等）才 能完成。主要应用于圆片在光刻胶曝光显影后、刻蚀后和 CMP 工艺后的关键尺寸和形貌结 构的测量。市场上该类设备主要供应商为 KLA（Spectra Shape 系列）、NanoMetrics、上 海睿励（TFX 3000）和上海精测（EPROFILE 300FD）

套刻误差对准测量：在半导体制造过程中，关键层的光学套刻对准直接影响了器件的性能、 成品率及可靠性，随着芯片集成度的增加，线宽逐渐缩小以及多重光刻工艺的应用，套刻误 差需要更严格地被控制，因此套刻误差测量也是过程工艺控制中最重要地步骤之一。其测量 原理通常为通过光学显微成像系统获得两层刻套目标图形的数字化图像，然后基于数字图象 算法，计算每一层的中心位臵，从而获得套刻误差。目前市场上主流的供应商为 KLA（Archer 系列）和 ASML（Yield-Star 系列）。

1.2. 半导体检测设备：分为光学与电子束技术，对图形缺陷进行检查

半导体检测设备主要用于检测晶圆上的物理缺陷（称为颗粒的异物）和图案缺陷，并获取缺 陷的位臵坐标（X，Y）。缺陷可分为随机缺陷和设备缺陷，随机缺陷主要是由附着在晶圆表 面的颗粒引起的，因此无法预测其位臵。晶圆缺陷检测设备的主要作用是检测晶圆上的缺陷 并找出其位臵（位臵坐标）；设备缺陷则是由掩模和曝光工艺的条件引起的，往往在所有投 射的管芯的电路图案上的相同位臵发生。

按照检测技术分类，晶圆缺陷检测技术分为光学和电子束技术。传统检测技术以光学检测为 主，通过光学成像原理对相邻的晶圆进行比对，可以在短时间内进行大范围检测。但随着半 导体制程不断缩减，光学检测在先进工艺技术的图像识别的灵敏度逐渐减弱，因此电子束检 测技术在先进工艺中使用较多。电子束的原理为利用电子束扫描待测元件，得到二次电子成 像的影像，通过对二次电子的收集，以呈现的图像来解析晶圆在制程中的异常处。

电子束检测的优势为可以不受某些表面物理性质的影响，且可以检测很小的表面缺陷，如栅 极刻蚀残留物等，相较于光学检测技术，电子束检测技术灵敏度较高，但检测速度较慢，因 此在针对先进制程芯片的生产流程时，会同时使用光学检测与电子束检两种技术互相辅助， 进而快速找到晶圆生产的缺陷并控制和改善。 光学图形圆片缺陷检测设备采用高精度光学检测技术，对圆片上的 nm/μm 尺度的缺陷和污 染进行检测和识别，以便发现在不同生产节点中的圆片的产品质量问题，该设备可以进一步 分为明/暗场图形缺陷检测、无图形表面检测系统、宏观缺陷检测设备。

明/暗场图形缺陷检测：该类检测是基于光学成像技术对图形化的晶圆进行检测，明场是指照 明光角度和采集光角度完全相同或部分相同，在光电传感器上最终形成的图像是由照明光入 射晶圆表面并反射回来的光形成的；而暗场则是指照明光角度和采集光角度完全不同，所以 在光电传感器上最终形成的图像是由照明光入射晶圆表面并被图形表面的 3D 结构散射回来 的光形成的。通俗来说，明场一般是指照明光路和采集光路在临近晶圆端共用同一个显微物 镜，而暗场是指照明光路和采集光路在物理空间上是完全分离的。其皆通过对晶圆上的图形 进行成像后与相邻图像对比来检测缺陷并记录其位臵坐标。

目前市场上明场光学图形缺陷检测设备的供应商主要为 KLA（39xx 系列及 29xx 系列）以及 应用材料（UVision 系列），暗场光学图形缺陷检测设备的供应商主要为 KLA（Puma 系列） 和 Hitachi High-Tech（IS 系列）。

无图形圆片表面检测系统：该设备是一种用于检测圆片表面品质和发现圆片表面缺陷的光学 检测设备。由于晶圆尚未形成图案，因此无需图像比较即可直接检测缺陷。其工作原理是将 激光照射在圆片表面，通过多通道采集散射光，经过表面背景噪声抑制后，通过算法提取和 比较多通道的表面缺陷信号，最终获得缺陷的尺寸和分离。无图形圆片表面检测系统能够检 测的缺陷类型包括颗粒污染、凹坑、水印、划伤、浅坑、外延堆垛（Epi Stacking)、CMP 突 起（CMP Protrusion)等。目前市场上主要供应商为 KLA （Surfscan 系列）和 Hitachi High-Tech（LS 系列）。

宏观缺陷检测设备：基于光学图像检测技术，结合多种光学量测方法，可以实现尺度大于 0.5 μm 的圆片缺陷检测。宏观缺陷检测设备采用的检测方式有两种，一种方式为全圆片表面成 像，光学系统能够实现整个 300mm 圆片表面的一次性成像探测，检测速度较快；另一种方 式为局部圆片表面成像，具有更高的空间分辨率，测试中通过对圆片表面的定位或连续扫描， 拍摄圆片表面的完整图像信息，通过“Die-to-Die”比对等图像计算方法获得检测结果。

宏观缺陷检测设备一般用于光刻、CMP、刻蚀、薄膜沉积后的出货检验（OQC）以及入厂 检验（IQC）中，包括正面检测、背面检测、边缘检测、晶圆几何形状检测等，可高速扫描 硅片的全表面，自动存储硅片全景图像、缺陷分类，和输出缺陷检测结果。其主要供应商为KLA（CIRCL 系列）、Nanometrics（Spark 系列）、Rudolph（NSX 系列）、上海睿励（FSD 系列）以及中科飞测（SPRUCE）。

电子束图形圆片缺陷检测设备是一种利用扫描电子显微镜在前道工序中对半导体圆片上的 刻蚀图形直接进行缺陷检测的工艺检测设备。其原理为通过聚焦电子束对圆片表面进行扫描， 接受反射回来的二次电子和背散射电子，进而将其转换成对应的圆片表面形貌的灰度图像。 通过比对圆片上不同芯片（Die）同一位臵的图像，或者通过图像和芯片设计图形的直接 比对，可以找出刻蚀或设计上的缺陷。目前市场上主要供应商为 KLA（eDR7XXX 系列、eSL10 系列）和 AMAT（SEM VISION 系列）。

1.3. 前道测试设备市场空间超百亿美元，未来采购需求有望大幅上修

前道测试设备占半导体设备投资额的 11%~13%。根据科磊及 Semi 统计，前道测试设备占 比在 11%~13%，我们取半导体前道测试设备占比 12%。1）全球：按照 Semi 最新预计 2021 年半导体设备总市场分别为 953 亿美元估算，我们预测 2021 年年全球半导体前道检测设备 市场空间分别达到 114.4 亿美元。2）国内：根据 Semi 数据，2020 年国内半导体设备市场 规模达 187.2 亿美元，2021 年约同比增长 10%，测算 2021 年国内半导体前道检测设备市 场分别达到 24.7 亿美元，约为 160.6 亿元人民币。

量测设备约占前道量测设备的 34%。前道量测设备进一步细分为量测设备、缺陷检测设备以 及过程控制软件，根据智研咨询数据，其中缺陷检测设备约占前道检测设备的 55%，量测设 备占前道量测设备的34%，过程控制软件占11%。进一步按产品细分，膜厚测量占比约12%、 OCD 测量设备占比 10%、形貌测量占比约 6%、套刻误差测量占比 9%、CD-SEM 测量占比 约 12%；缺陷检测中有图形晶圆检测占比 32%、无图形晶圆检测占比 5%、电子束检测占比 11%、宏观缺陷检测占比 6%。

同时根据中芯国际/长江存储/合肥长鑫规划，今年中芯国际先后公告投资 76 亿美元于北京亦 庄建设每月约 10 万片的 12 英寸晶圆产能、投资 23.5 亿美元于深圳建设每月约 4 万片的 12 英寸晶圆产能、投资 88.7 亿美元于上海临港建设每月约 10 万片的 12 英寸晶圆产能。合计 规划产能 24 万片，投资额超 1200 亿人民币，同时加上合肥长鑫、长江存储规划未完工产能， 合计未扩建产能超 60 万片，我们按照 1 万片 50 亿人民币投资额测算，未来晶圆厂投资额将 超 3000 亿元，根据 Gartner 统计，晶圆厂设备采购额占总投资额的 80%，其中 11%~13% 为量测设备，仅长江存储、中芯国际、合肥长鑫对量测设备的采购规模达 300 亿元，分 3~4 年释放；此外如华虹华力、士兰微、积塔半导体、华虹北京燕东、格科微等今年分别规划扩 建或新建晶圆厂，根据 Semi 统计，2020 年中国大陆地区产能合计达 400 万片/月（折合 8 寸晶圆） ，今年将达到 460 万片/月， 2020 年至 2024 年全球将至少新增 38 座 12 英寸晶 圆厂，其中中国大陆贡献主要扩充动力，未来国内设备采购需求有望大幅上修。

2. 科磊市占率高达 52%，是国产替代路上的最大阻力之一

2.1. 科磊是全球量测领域龙头，产品贯穿前道工艺过程控制全流程

科磊是 IC 领域最大量检测公司，半导体工艺控制是最主要收入来源。通过 20 余年的发展， 截止 2021 财年，KLA 的营收已达到 69.2 亿美元（YoY+19.2%），成为集成电路领域规模 最大、覆盖面最广的量检测公司。按业务拆分，公司收入可以分为三大部分：1）半导体工 艺控制：2021FY 收入 57.3 亿美元（YoY+20.8%），占比 82.9%，相较 2019FY 的 89.3% 有所下滑，然贡献率仍维持高位；2）特殊半导体制造设备：2021FY 收入 3.7 亿美元 （YoY+12.0%），占比 5.3%；3）PCB、面板和零部件检查：2021FY 收入 8.1 亿美元 （YoY+11.7%），占比 11.7%。

科磊产品线贯穿前道工艺过程控制全流程。从产品线来看，公司下游应用于晶圆、光罩制造、 半导体、封装、PCB 和 LED 等工业技术领域，产品贯穿前道工艺过程控制全流程，包括 Surfscan 无图案晶圆缺陷检测系统、eDR7xxx 电子束晶圆缺陷检测系统、eSL10 图案晶圆 检测、39xx 系列超分辨率宽光谱等离子图案晶圆缺陷检测系统、29xx 宽光谱等离子图案晶 圆缺陷检测系统、Puma 激光扫描图案晶圆缺陷检测系统、Teron 光罩缺陷检测系统、Archer ™套刻量测系统等，并在缺陷检测领域市占率较高。

科磊的前道检测设备市占率达52%，在部分细分领域具有绝对垄断优势。根据Gartner 数据， 前道检测设备领域，科磊独占 52%的份额，应用材料、日立高新则分别占比 12%、11%， CR3 合计占比接近 80%，市场集中度较高，且基本被海外公司所垄断，国内企业市场份额 不足 1%，其中科磊在检测设备领域市占率有绝对优势，在晶圆形貌检测、无图形晶圆检测、 有图形晶圆检测领域市占率分别达到 85%、78%、72%，具有绝对垄断优势。

科磊在量测设备领域的主要竞争对手。量测领域除科磊外其他竞争对手主要为应用材料、日 立高新、Onto 等，分别占据 12%、11%及 4%，其中：1）日立高新为日立集团下的子公司， 主要布局半导体制造和检测、科学医疗系统、仪表系统和其他工业零部件，半导体测试领域 产品为 CD-SEM、暗场检测设备、宏观检测设备、缺陷复查显微镜等，主要布局量测类设备； 2）应用材料为全球半导体设备龙头公司，其产品线贯穿半导体制造生产整个流程，其在半 导体检测领域产品线主要为晶圆检测设备和 CD-SEM，主要布局量测类设备；3）Onto （Rudolph 与 Nanometrics 合并），产品主要包括自动缺陷检测和量测系统，探针卡测试和 分析系统。

2.2. 国内量检测设备厂已逐步实现出货，细分领域吹响国产替代号角

国内量检测领域目前主要参与公司有上海精测、上海睿励、中科飞测、东方晶圆等，目前正 在积极推出其产品线，推动国产量测设备发展。精测与睿励主要聚焦于膜厚及 OCD 量测， 已获国内一线存储厂商重复订单，中科飞测产品以形貌测试为主，已进入国内多家生产线， 如中芯国际、长江存储、士兰微等，东方晶源主要攻克 EBI 和 CD-SEM，目前产品也已实现 交付，填补了我国空缺的关键领域。

2.2.1. 上海精测：量检测领域均有涉及，产品线覆盖面较广

公司现已形成了膜厚/OCD 量测设备、电子束量测设备、泛半导体设备三大产品系列。公司 产品线包括 EFIM 系列膜厚测量机、EPROFILE 系列膜厚及 OCD 测量机、eView 系列电子 束检测设备，量测领域覆盖了适用范围最广的膜厚及 OCD 测量设备，检测领域覆盖了电子 束检测及缺陷复查设备，产品覆盖领域较为齐全。其中，上海精测膜厚产品（含独立式膜厚 设备）已取得国内一线客户的批量重复订单，上半年公司实现首台 12 寸晶圆外观缺陷检测 设备交付，首台独立式 OCD 设备与 Review SEM 出机。

2.2.2. 上海睿励：主要覆盖膜厚及 OCD 量测，逐渐向缺陷检测领域拓展

公司产品深耕量测领域，主要产品包括 TFX3000 系列膜厚量测设备，TFX3000 OCD 光学 关键尺寸（OCD）和形貌测量系统，FSD300 自动宏观缺陷检测系统及 WSD200 光学缺陷 检测设备.今年上半年，公司新一代光学膜厚量测设备（TFX4000i）正式交付国内重要客户， 高精度光学缺陷检测设备（WSD200）也交付国内知名客户，目前睿励自主研发的 12 英寸 光学测量设备 TFX3000 系列产品，已应用在 65/55/40/28 纳米芯片生产线并在进行了 14 纳 米工艺验证，在3D存储芯片产线支持64层3DNAND芯片的生产，并正在验证96层3DNAND 芯片的测量性能，现正在开发下一代可支持更高阶芯片制程工艺的膜厚和 OCD 测量设备以 及缺陷检测设备，公司股东包括中微公司（20.45%）、浦东科创（15.04%）、张江科投（11.13%）、 国家大基金（8.78%）、上海创投（4.95%）、上海国盛（3.35%）等一众知名产业投资机 构。

2.2.3. 中科飞测：产品已进入国内多条生产线

公司产品涉及量检测领域，具体分别为 SKYVERSE-900 三维封装量测系统、SPRUCE-600 晶圆表面缺陷检测系列和智能视觉检测系统，其中公司的晶圆表面颗粒检测机成功进入中芯 国际生产线，智能视觉检测系统成功进入长江存储生产线，椭偏膜厚量测仪进入士兰微生产 线。

2.2.4. 东方晶源：EBI 和 CD-SEM 领域填补国内关键空缺

公司产品主要覆盖三大领域即 OPC（计算光刻产品）、EBI（电子束缺陷检测）及 CD-SEM （关键尺寸量测），目前公司已实现国内首台套 EBI 设备在客户主流制程的验证，完成国内 首台 CD-SEM 的研发并于今年交付中芯国际，为目前 EBI 与 CD-SEM 领域填补关键空缺。

2.3. 部分细分领域国内厂商已实现突破，科磊仍占据垄断地位

我们进一步对国内厂商招标数据进行了整理，以长江存储 2017 年至今的招标数据为例，量 测设备中采购量较大的为集成式膜厚光学关键尺寸量测系统（膜厚+OCD）62 台，其中用于 浅槽隔离的 34 台，全部采购自 Onto，用于介质层如氧化硅、多晶硅等的 28 台，其中 21 台 采购于 Onto，6 台采购自上海精测，薄膜厚度测量仪采购共 24 台，其中向 onto 采购 11 台， 向 KLA 采购 10 台，光学特征尺寸量测系统（OCD）设备采购 21 台，其中 KLA 占 3 台， Onto 采购 18 台，由此可见国内厂商在采购 OCD 及膜厚设备时 Onto 的占比量最大；在扫描 电镜关键尺寸量测系统方面，一共采购 40 台，其中 AMAT 和日立高新各占 20 台，而在电阻 测量仪、晶圆应力测量系统、套刻对准等领域科磊几乎占据垄断地位；值得一提的是，在光 学表面三维形貌量测设备领域，5 台设备全部采购于中科飞测。

检测领域，采购数量较大的为电子束缺陷扫描仪（EBI），合计 17 台，其中汉民微占 13 台， AMAT 及 Onto 各占 2 台，光学宏观缺陷扫描仪采购 14 台，其中 Onto 占 11 台，Nikon 占 2 台，KLA 1 台，聚焦离子束及透射电子显微镜领域共采购 15 台，其中赛默飞（FEI）占 14 台，而在明场及暗场缺陷检测设备共采购 12 台，其中 KLA 占 10 台，在光罩检查系统、晶 圆微粒缺陷检测仪、无图形表面缺陷检测领域 KLA 几乎占垄断地位，而晶圆表面凹陷检测系 统共采购 1 台，为中科飞测提供。

根据上述长江存储招标信息来看，国内量检测市场部分细分领域尽管已采用 Onto、日立高新 替代，但科磊在部分领域的市占率仍较高，尤其在量测领域的电阻测量仪、晶圆应力测量系 统、套刻对准系统以及检测系统的明暗场检测、光罩检测、无图形表面检测等领域几乎呈垄 断地位。如果量检测设备不取得突破，我国半导体设备仍有被卡脖子之虞。国内各厂商已在 各细分领域有所突破，如精测及睿励在集成式膜厚关键尺寸量测领域已获得重复订单，中科 飞测在三维形貌量测设备领域及晶圆表面凹陷检测系统已获取该品类全部订单。预计在国产 化需求紧迫、研发投入持续提升、下游 Fab 厂积极配合的大环境下，量检测领域有望加速实 现国产替代。

3. 从科磊发展路径看对国内半导体检测设备企业的借鉴意义

3.1. 第一阶段（1977~1990）：挖掘市场需求，快速进入量测市场

科磊半导体于 1977 年在美国加利福尼亚州成立。1970s 芯片制造工艺较为不成熟，芯片制 造厂常用人眼和相对低科技的视觉辅助工具对良率进行鉴定，导致生产良率较低，部分甚至 良率不到 50%，极大地增加了晶圆厂的制造成本，限制了晶圆厂的产能，随着制程工艺的不 断进步，这种现象将进一步被放大，科磊的成立将先进的光学技术与定制的高速数字电子技 术和专有软件相结合，替代了传统的人工检测，使晶圆厂更容易的找到缺陷，在当时大幅地 提高芯片生产的良率并节省了下游成本。1978 年科磊推出了第一款产品 KLA RAPID 100， 该创新产品自动检测了定义集成电路制造图案层的光罩，利用先进的光学和图像处理技术测 试用于在硅片上印刷电路设计的“模板”，由于有缺陷的光罩板可能导致数百万的芯片损坏， 因此该系列推出后收到了市场的极大好评；1984 年公司推出第二个产品 KLA WISARD 2000 系列自动化晶圆检测系统，该系统针对于检测晶圆中存在的缺陷，并在光罩图案投影到晶圆后发现电路错误。1980 年代末，公司推出了自动测试设备，该设备结合了晶圆探测系统和 微光显微镜，用于在切割和封装之前对完成的芯片进行电气测试。受益于美国半导体市场的 发展，科磊迅速成长，根据彭博数据，至 1990 年科磊营收已提升至 1.61 亿美元。

3.2. 第二阶段（1990~1997）：运营进一步细化，产品放量加速

1990 年代初期，由于对尖端半导体制造技术的重视，美国半导体产业开始加温，加上半导 体变得越来越复杂，从而推动了对自动化、高科技设备的需求，以满足检测到最微小的缺陷。 1990 年 10 月，KLA 发布了第二代晶圆检测系统 WISARD 2100 系列。新系统设计具有在线 功能，对缺陷提供了更高的灵敏度，运行速度比第一代的 WISARD 2000 系列快 100 倍以上； 1992 年，KLA 推出了新的在线光罩检测系统 RAPID 300 系列，该系列将光罩检测系统与计 算机相结合，除了更新其核心 WISARD 和 RAPID 产品系列外，还改进了 KLA 5000 系列， 用于提高集成电路器件的良率和性能。 此外，科磊还将其运营团队进一步细化，将公司重组为五个运营部门：WRING（包括 WISARD 和 RAPID 部门）、自动测试系统部门、Watcher 部门（包含利用先进光学字符识别技术的 新图像处理系统）、计量部门和 SEMSpec 部门，同时成立了客户服务部门。科磊的营业收 入也由 1990 年的 1.61 亿元增长至 10.32 亿美元，CAGR 达 30.4%，净利润也大幅增长至 1.05 亿美元。

3.3. 第三阶段（1997~2021）：大幅进行并购，外延内生协同发展

1997 年 KLA 与 Tencor 进行合并，成为 KLA-Tencor（科天半导体），从产品领域来看，Tencor 主要负责半导体量测领域产品研发，其代表产品为测量膜层厚度参数的 Alpha-Step、激光扫 描技术的粒子和污染物检测系统 Surfscan 以及缺陷检查和数据分析工具，而 KLA 聚焦缺陷 检测领域产品，如高端自动光学晶圆检测、光罩检测和其他良率工具，两者的结合进一步完 善了对半导体前道工艺控制的产品线，成为了当时为数不多的量检测全领域覆盖的公司，合 并后的 KLA-Tencor 凭借其良好的现金流以及较大的规模对当时量检测领域的小公司进行收 购，扩充其在量检测领域的产品覆盖面，进一步巩固公司的龙头地位。

根据芯思想统计及半导体行业观察网，KLA 自 1998 年至今共并购 24 家企业，分别对集成 电路、PCB、FPC 等领域的关键量检测技术及细分领域产品进行了收购，进一步拓展了其在 量测领域的产品线及核心技术，并通过 20 余年的发展，成为集成电路领域规模最大、覆盖 面最广的量检测公司。

科磊发展的三个阶段可以归纳为从 0~1 阶段：顺应市场需求快速推出产品；从 1~10 阶段： 运营进一步细化，产品加速放量；从 10~N 阶段：不断兼并收购，外延内生发展，对国内量 检测设备有以下借鉴意义：

1）目前我国量检测设备普遍处于第一阶段，现阶段市场需求为尽早实现国产化替代，尽管 已有部分厂商实现工艺上的突破，但离正真在下游量产仍有一定距离，因此各设备厂商应该 将研发重心放在其核心产品线上，对已实现突破的产品进行工艺上的调试、改进，进一步缩 小与科磊的差距，把该品类的设备做专做精；

2）由于量检测领域涉及到的设备品类较多，设备厂可以在各自领域小幅拓展产品品类，如 部分厂商若已实现光学量测领域产品的研发，则其可以选择在有技术共通性的产品领域上进 行进一步拓展，如其他光学量检测设备，对部分难以攻克的产品与技术可以选择并购海内外 优质企业或技术团队；

3）进一步细化运营管理团队，将每个产品线的研发及销售团队进行细化并独立管理，进一 步加强运营管理体系，同时也有利于对已有产品的改进和数据收集，提升整体研发效率。

目前我国量检测设备基本已实现从 0-1 的阶段，已吹响国产替代号角，有望步入国产替代的 快车道。因此，未来需要加强对已有产品进行进一步深入研发，对优势产品进行不断迭代升 级；在有技术共通性的前提下拓展产品线，对难以攻克的技术可以选择并购海内外优质企业 与技术团队；同时细化运营管理团队，提升团队研发运营效率。

4. 风险提示

研发不及预期；国产化替代需求不及预期；下游扩产不及预期。

报告链接：半导体检测设备行业专题报告：从KLA成长路径看国产替代进程

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）