广义上的检测设备分为前道量检测和后道测试设备。量检测的对象是工艺过程中的晶圆，测试的对象是工艺完成后的芯片。前道量检测对每一步工艺过程的质量进行测量或者检查，以保证工艺符合预设的指标，防止出现偏差和缺陷的不合格晶圆进入下一道工艺流程。前道量检测设备2020年全球市场为69亿美元，我国约15亿美元。前道量检测按照测试目的分为量测和检测。按照应用主要分为关键尺寸量测、薄膜的厚度量测、套刻对准量测、光罩/掩膜检测、无图形晶圆检测、图形化晶圆检测和缺陷复查。按照技术主要分为光学检测设备、电子束检测设备。国际市场头部企业为美国KLA、美国AMAT、日本Hitachi和美国Onto，这四大设备商产品类型丰富，垄断了全球市场，全方位高筑壁垒。中国半导体企业精测电子（设立子公司上海精测）、赛腾股份（收购Optima）和中微公司（入股上海睿励），积极加大量检测领域的研发投入，基于已有技术基础通过投资并购占据中国广大量检测市场先机，建议关注。
后道测试设备关注的是在所有晶圆工艺完成后芯片的各种电性功能。后道测试设备2020年全球市场为62亿美元，我国约14亿美元。测试设备分为测试机、探针台和分选机。测试机占比约63%，国际市场中爱德万和泰瑞达占据寡头垄断地位，同时先进封装领航者ASM PACIFIC近年来在光电测试领域积极布局。我国市场中精测电子（设立子公司武汉精鸿）、华峰测控和长川科技有望依托中国市场的发展在相关细分赛道中迎来机遇。探针台占比约15%，国际市场中东京精密和东京电子市占率过半，我国市场中长川科技在积极研发中。分选机占比约17%，由于该细分领域壁垒相对多样化，其竞争优势侧重有所不用，更易于市场化突破。
我们建议重点关注随着未来人工智能、物联网、新能源汽车等新应用领域所带来的检测行业发展机遇。同时随着芯片集成度越来越高，工艺步骤越来越复杂，晶圆在生产过程中需要量检测和测试的频次也越来越高，驱动检测设备市场需求不断提升。基于以上，精测电子的检测设备有望凭借其自身技术内生发展和外部投资并购布局量价齐升。
投资建议：精测电子（推荐）、ASM PACIFIC（与海外团队联合覆盖）、长川科技（建议关注）、华峰测控（建议关注）
风险提示：半导体行业周期性、产业配套环境有待进一步改善、高端技术人才相对缺乏、国内企业规模较小造成品牌影响力不足
1. 检测设备：保驾护航、侦测并监控半导体关键良率偏移
前道量检测包含膜厚量测设备、OCD关键尺寸量测、CD-SEM关键尺寸量测、光刻校准量测、图形缺陷检测设备等多种前道量检测设备。由于晶圆制造工艺环节复杂，所需要的检测设备种类较多，因此也是所有半导体检测赛道中壁垒最高的环节，单机设备的价格比后道测试设备还高，且不同功能设备价格差异也较大。前道量检测设备供应商目前有美国的科磊、应用材料；日本的日立；国内的精测电子、中科飞测、上海睿励等。下游客户为集成电路制造商，包含台积电、中芯国际、长江存储等。
2） 后道测试设备：
应用于上游设计、下游封测环节中，目的是检查芯片的性能是否符合要求，是一种电性、功能性的检测，用于检查芯片是否达到性能要求。
一、上游设计商需要对流片完的晶圆与芯片样品进行有效性验证，主要设备为测试机、探针台、分选机，因为作为样品测试所以通常并不会大量采购，但是会与下游封测深度联动，因此绑定集成电路设计商也成为后道测试设备商的壁垒之一。主要下游客户为集成电路设计商，例如：高通、联发科、海思、卓胜微、韦尔等。
二、封测环节主要可以分为：晶圆测试（CP），针对加工完的晶圆，进行电性测试，识别出能够正常工作的芯片，主要设备为测试机和探针台。部分客户为集成电路制造商还有部份第三方的晶圆测试商；成品测试（FT），最后晶圆切割变成芯片后，针对芯片的性能进行最终测试，主要设备为测试机和分选机；下游客户为集成电路封装测试商，包含日月光、通富、长电等。由于半导体终端应用持续攀升，催生出全自动及高性能的后道测试设备，加上集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小，封装测试技术达到国际领先水平，后道测试设备迎来重要国产化机遇。后道测试设备供应商目前有美国的泰瑞达、爱德万；国内的精测电子、华峰测控、长川科技等。
下图为本报告对全球检测设备市场、分类及厂商的分析总结：
Yole Developpement 数据预计，到 2023 年，超越摩尔市场年增长速度所以晶圆尺寸合计约 7400 万片硅片，复合年增长率约为3%。但仅考虑最流行的晶圆尺寸（12"、8"和6"晶圆），到2023年，预测将变为6000万片，复合年均增长率约为5%。对于半导体制造商来说，超越摩尔市场已成为半导体需求的重要来源，但这同时意味着需要新的量检测和测试方法，以适应各种可能影响这些多技术设备产生的故障。
例如，汽车行业的一家主要半导体供应商恩智浦半导体说到："缺陷相关故障的影响成本从IC级别的数十美元，到模块级别的数百美元，到汽车应用端级别的数千美元“。IC 在当今的汽车中被广泛使用，且未来使用会更多。汽车零部件故障可能导致严重伤害甚至死亡，所以汽车行业服务的零部件制造商使用以每万亿（ppt）的零件损失为测量标准，可见检测设备的需求更甚。
如下图可见，在汽车领域，由于缺陷导致故障而无法使用的产品损失极大，在1ppm情况下，大众集团的损失可以达到每年2.19亿美元。
集成电路产业是国民经济中基础性、关键性和战略性的产业，作为现代信息产业的基础和核心产业之一，在保障国家安全等方面发挥着重要的作用，是衡量一个国家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志。国家为扶持集成电路行业发展，制定了多项引导政策及目标规划。第一，国家为规范集成电路行业的竞争秩序，加强对集成电路相关知识产权的保护力度，相继出台了《集成电路设计企业及产品认定暂行管理办法》、《集成电路布图设计保护条例》、《集成电路布图设计保护条例实施细则》等法律法规，为集成电路行业的健康发展提供了政策保障。
第二，国家出台了若干优惠政策，从投融资、税收、出口等各个方面鼓励支撑电路行业的发展，具体政策包括《财政部、税务总局、国家发展改革委、工业和信息化部关于集成电路生产企业有关企业所得税政策问题的通知》、《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》等，为集成电路企业的发展创造了有利的市场环境。
第三，国家指定了《集成电路产业研究与开发专项资金管理暂行办法》、《国务院关于印发“十三五”国家科技创新规划的通知》等目标规划，将集成电路装备列为国家科技重大专项，积极推进各项政策的实施。国家政策的落地实施为产业发展破解融资瓶颈提供了保障，有力促进集成电路专用设备行业的可持续良性发展。
2.半导体产业重心由国际向国内转移带来机遇
中国集成电路行业增长迅速，半导体行业重心持续由国际向国内转移。中国半导体产业发展较晚，但凭借着市场容量，中国已成为全球最大的半导体消费国。根据 CSIA 数据，2018 年国内集成电路市场规模为 985 亿美元，同比增长 18.53%，2010 年至 2018 年国内集成电路市场复合增长率达到 21.10%，高于全球市场同期年复合增长率，中国已经超过美国、欧洲和日本，成为全球最大的集成电路市场。随着半导体制造技术和成本的变化，半导体产业正在经历第三次产能转移，行业需求中心和产能中心逐步向中国大陆转移。随着产业结构的加快调整，中国集成电路的需求将持续增长。
3.集成电路产业发展迅速，增速高于GDP增长，产品更新换代加速，新型应用领域不断涌现，为技术超车创造机遇
当前，以互联网、智能手机为代表的信息产业的第二次浪潮已步入成熟，增速放缓，而以物联网为代表的信息感知及处理正在推动信息产业进入第三次浪潮，物联网革命已经悄然开始。在物联网智能时代，由于交互模式的改变，智能化产品的多样性必然会更加丰富，对各类信息的采集形成了快速膨胀的数据处理需求，对海量数据的有效处理将成为真正推动集成电路行业发展的核心驱动力。物联网、大数据、人工智能、5G 通信、汽车电子等新型应用市场带来巨量芯片增量需求，为半导体自动化测试系统企业提供更大的市场空间；同时，第三代半导体 GaN 等半导体新技术的出现为国内半导体自动化测试系统企业带来超车国际巨头的新机遇。
4. 大陆芯片设计公司迎来大发展时代，检测需求将跟随发展
近年来，集成电路测试行业发展迅速，根据中国半导体行业协会 IC 设计分会的统计，截至 2019 年 11 月，中国大陆 IC 设计公司达到 1,780 家，比 2018 年的 1,698 家多了 82 家，中国大陆的芯片设计公司迎来高速成长。IC 设计行业 2019年的销售额为 3,063.5 亿元，相比 2018 年增长了 21.60%。芯片设计公司的快速增长，使得芯片检测设备的市场需求随之增长。随着国内集成电路产业的快速发展和国产化加速，晶圆制造、芯片设计公司的测试服务需求越来越多，检测设备相关企业将迎来新的发展机遇。
5.芯片复杂度提高，验证测试要求越发严格
对芯片最显著的改进不仅仅在设计流程中产生，而且在芯片调试和验证流程中反复进行，尤其是在高性能芯片的研制过程中。随着芯片复杂度的提高，对验证测试的要求更加严格，与设计流程的交互更加频繁。随着芯片速度与功能的不断提高，超大规模集成电路尤其是集成多核的芯片系统（SOC）的出现使得芯片迅速投入量产过程难度增加，由此验证测试变得更加必要。目前，开发低成本高效率的全面验证测试策略成为芯片制造商的关注点。能够在早期（如初次样片测试阶段） 全面获取芯片品质鉴定的信息变得至关重要。
6.检测本身已从工序到独立行业，贯穿所有流程，未在检测流程发现缺陷则损失惨重
早期的检测只是作为IC 生产中的一个工序存在，被合并在制造业或封装业中。随着集成电路产业分工日益明晰和人们对集成电路品质的重视，再加上技术、成本和知识产权保护等诸多因素，检测目前正成为集成电路产业中一个不可或缺的、专业化的独立行业，作为设计、制造和封装的有力技术支撑，推动了集成电路产业的迅速发展。
在集成电路研制、生产、应用等各个阶段都要进行反复多次的检验、测试来确保产品质量和研制开发出符合系统要求的电路。半导体检测从设计验证到最终测试都不可或缺，贯穿整个半导体制造过程。半导体检测包括设计验证、工艺控制检测、晶圆测试(CP测试)以及成品测试(FT测试)。
按照电子系统故障检测中的“十倍法则”，如果一个芯片中的故障没有在芯片测试时发现，则在电路板(PCB)级别发现故障的成本为芯片级别的十倍。因此，检测在半导体产业中扮演着重要角色，且其地位日益凸显。
随着我国半导体产业的不断发展，检测设备作为能够提高制程控制良率、提高效率与降低成本的重要检测仪器，未来在半导体产业的地位将会日益凸显。前瞻产业研究预计2026年我国半导体检测设备市场有望到达400亿元。2020-2026 CAGR为14.7%，增速高于全球。
量检测设备行业具有极高的技术、资金壁垒，对业内公司研发能力有很强要求。海外巨头KLA为首，AMAT、Hitachi等合计占比超90%。国内设备厂商由于起步晚基础薄，始终在努力追赶，国产设备仍有很大的突破空间。前道设备种类复杂，细分市场较多；其中，膜厚量测技术门槛较低，集中度相对分散，为国内厂商进入检测设备的突破口。
测试设备领域：
测试种类繁多，客户需求多样化，因此测试设备往往存在非标定制化的特点。根据性能要求的不同，类别也是五花八门，包括外观尺寸测试、视觉测试等。虽然相比于光刻机、刻蚀机等前道设备，测试设备的制造相对容易一些，但是也存在较高的推广难度。目前全球设备市场份额主要被美、日等发达国家的先进厂商所占据，半导体测试设备行业已经形成了泰瑞达、爱德万两家垄断的局面。国内半导体设备厂商想要提高市场份额依然面临极大挑战。
进口替代需求迫切，测试设备的国产替代进程将加速：
受中美贸易摩擦影响，供应链的安全日益受到重视，国产测试设备将得到更多的试用机会，在中低端模拟测试机和分选机领域，国产替代明显提速。目前绝大部分半导体设备依然高度依赖进口，提升“核芯技术”自主化率已迫在眉睫，上升至国家战略，进口替代是国内半导体设备公司面临的重大机遇。2018年以来，国产半导体测试设备向中国大陆市场拓展，国产替代进程明显提速。
2) 按照应用范畴主要可以分为关键尺寸测量（Optical Critical Dimension OCD）、薄膜的厚度测量(Film Metrology)、套刻对准测量(Overlay Metrology)、光罩/掩膜检测(Reticle Inspection)、无图形晶圆检测（Non-patterned Wafer Inspection）、图形化晶圆检测(Patterned Wafer Inspection）、缺陷复查(Review SEM)
3） 按技术原理可以分为光学检测设备（Optical Inspection Equipment），电子束检测设备（E-beam Inspection Equipment）和其他检测设备
量测和缺陷检测对于半导体制造过程非常重要。半导体晶圆的整体制造过程有400至600个步骤，需要一到两个月内完成。如果流程早期出现任何缺陷，则后续耗时步骤中执行的所有工作都将被浪费。因此，在半导体制造过程的物理量测和缺陷检测是其中的关键步骤，用于确保良率和产量。新应用需求驱动了制程微缩和三维结构的升级，使得工艺步骤大幅提升，成熟制程（以45nm为例）工艺步骤数大约需要430道到了先进制程（以5nm为例）将会提升至1250道，工艺步骤将近提升了3倍；结构上来看包括GAAFET、MRAM等新一代的半导体工艺都是越来越复杂；虽然相较于制造设备，量测设备的技术门槛较低，但是在数千道制程中，每一道制程的检测皆不能有差错，否则会显著影响芯片的成败。
量测（Metrology）：
量测（Metrology）不仅指测量行为本身，而且指通过考虑误差和准确性而进行的测量，以及测量设备的性能和机制。如果测量结果不在给定的规格范围内，则制造设备无法按设计继续运行。
检测（Inspection）查找缺陷的位置坐标：
检测可以检测缺陷并指定其位置涉。主要用于使用检查设备来检查是否出现异质量情况，如检测晶圆中存在灰尘或者颗粒污染等缺陷的过程。具体来说，它旨在查找缺陷的位置坐标（X，Y）。
关键尺寸量测-半导体制程中最小线宽一般称之为关键尺寸，其变化是半导体制造工艺中的关键。随着关键尺寸越来越小，容错率也越小，因此必须要尽可能的量测所有产品的线宽，可见关键尺寸的量测重要性越发关键。
案例：在半导体晶圆的指定位置测量电路图案的线宽和孔径
案例：测量半导体晶圆表面薄膜的厚度
关键尺寸测量，薄膜的厚度测量及套刻对准测量设备案例：
在半导体器件生产中，零缺陷光罩（也称为光掩模或掩模）是实现芯片制造高良率的关键因素之一，因为光罩上的缺陷或图案位置错误会被复制到产品晶圆上面的许多芯片中。光罩的制造采用光罩基板，即镀了吸收薄膜的石英基板。优秀的光罩检测、量测和数据分析系统产品能够协助光罩基板、光罩和IC制造商识别光罩缺陷和图案位置错误，以降低良率风险。
通常，掩模在使用过程中很容易吸附粉尘颗粒，而较大粉尘颗粒很可能会直接影响掩模图案的转印质量，如果不进行处理会进一步引起良率下降。因此，在利用掩模曝光后，通常会利用集成掩模探测系统对掩模版进行检测，如果发现掩模版上存在超出规格的粉尘颗粒，则处于光刻制程中的晶圆将会全部被返工。掩模检测系统工作原理可见下图：
EUV光罩/掩模检测：波长更短，检测灵敏度更高
EUV光罩/掩膜检测市场，Lasertec高度垄断
除了仅由ASML提供的EUV（极紫外光）光刻系统之外，三星电子和台积电之间在争夺超微加工工艺所需设备的安全方面的竞争也越来越激烈。APMI（光化图案掩膜检查）系统和制造掩膜的写入器就是最好的例子。这个设备是芯片制造的关键工具，当芯片制程小于5纳米时，它们将决定生产率和质量。
EUV掩模的高科技检查系统能够检查基于复杂结构的EUV掩模，比目前使用ArF光源的检查系统更精确，更紧密。这个新的检查系统在将掩模引入生产线之前和之后进行检查。业界将此系统称为APMI系统。
根据彭博社的报道，Lasertec股价自2019年初到2020年下旬，已增长了550%。在其公布的2020年7月-9月三个月的财报显示，这三个月Lasertec的销售额达到了131.65亿日元，而2019年同期的销售额则仅为55.42亿日元，增长了超过两倍。随着之后5nm制程的不断推进，Lasertec未来的盈利增长空间广阔。
无图形化检测指在开始生产之前，裸晶圆在晶圆制造商处获得认证，半导体晶圆厂收到后再次认证的检测的检测过程。
无图形晶圆检测系统用于晶圆制造商中的晶圆运输检验、晶圆进货检验以及使用虚拟裸晶圆监控设备清洁度的设备状况检查。设备状况检查也由设备制造商在装运检查时和进货检查时执行。设备制造商使用光学检测系统检查晶圆和掩模板有无颗粒和其他类型的缺陷，并确定这些缺陷在晶圆上的 X-Y 网格中的位置。
基本原理：
用于无图形晶圆缺陷检测的基本原理相对简单。激光束在旋转的晶圆表面进行径向扫描，以确保光束投射到所有晶圆表面。激光从晶圆表面反射，就像从镜子反射一样，如上图所示。这种类型的反射称为镜面反射。当激光束在晶圆表面遇到粒子或其他缺陷时，缺陷会散射激光的一部分。可直接检测散射光（暗场照明）或反射光束（亮场照明）中强度的损失。
由于没有图案，因此无需图像比较即可直接检测缺陷。当激光束投射到旋转晶圆的粒子/缺陷上时，光线将被探测器散射和探测。因此，检测到粒子/缺陷。从晶圆旋转角度和激光束的半径位置，计算和记录了粒子/缺陷的位置坐标。镜面晶圆上的缺陷还包括晶体缺陷，如COP以及颗粒。
晶圆的旋转位置和光束的径向位置决定了缺陷在晶圆表面的位置。在晶圆检测工具中，使用 PMT 或 CCD方式记录光强度，并生成晶圆表面的散射或反射强度图。此图提供有关缺陷大小和位置的信息，以及由于颗粒污染等问题而导致的晶圆表面状况的信息。
图形化晶圆的光学检测可采用明场照明、暗场照明，或两者的组合进行缺陷检测。此外，电子束 （EB） 成像也用于缺陷检测，尤其是在光学成像效果较低的较小几何形状中。然而，它非常缓慢，只在研发阶段使用。模纹晶圆检测系统将晶圆上的测试芯片图像与相邻芯片（或已知无缺陷的"金"模片）的图像进行比较。缺陷的位置会生成缺陷图，类似于为无图案晶圆生成的图。与无图案晶圆的检查一样，图形化晶圆检测需要精确且可重复的运动控制，测试系统的晶圆级和光学元件同时移动。
图形化晶圆检测设备案例：
缺陷复查是一种使用扫描电子显微镜 （SEM）检查晶圆上的缺陷。使用缺陷复查将半导体晶圆缺陷检测系统检测到的缺陷放大为高放大倍率图像，以便对该图像进行检阅和分类。缺陷复查设备主要与电子设备和其他半导体生产线的检测系统一起使用。
1.使用检测系统检测出晶圆缺陷。检测系统列出缺陷的位置坐标，并输出到文件中。
2.检查出晶圆和检验结果的文件加载到缺陷复查设备中。
3.拍摄列表中缺陷的图像：
根据缺陷列表中的位置信息确定缺陷位置。缺陷的图像由缺陷复查设备决定是否复查缺陷。
有时，使用缺陷数据文件中的位置信息无法发现晶圆上的缺陷。由于各种错误，仅使用位置信息不容易发现缺陷。
应用情况：
无图形晶圆检测：通常，暗场检测是无图形晶圆检测的首选，因为可以达到高栅格速度，可实现高晶圆吞吐量。图形化晶圆检测是一个慢得多的过程。它使用明场和/或暗场成像，具体取决于应用。
电子束 （EB） 成像也用于缺陷检测，尤其是在光学成像效果较低的较小几何形状中。电子束检测可提供材料对比度，其动态分辨率范围比光学检测系统大得多。然而，电子束应用受测量速度缓慢限制，因此主要在研发环境和工艺开发中对新技术进行鉴定。新的电子束工具可用于 10 nm 及更低节点的缺陷检测应用，并且正在开发具有最多 100 列或测量通道的多电子束工具。在电子束检测系统中，电子束被照射到晶圆表面，并检测出发射的二次电子和背散射电子。此外，电子束检测系统根据器件内部布线的电导率，将二次电子的量作为图像对比度（电压对比度）进行检测。如果检测到高纵横比接触孔底部的电导率，可以检测到超薄厚度的 SiO2 残留物。
光学（明场，暗场），电子束检测都有其自身的功能，不过基本检测原理是相似的：
基本原理：随机缺陷通常由颗粒（如灰尘）引起，并且发生在随机位置，正如名称所暗示的那样，随机缺陷在特定位置反复发生的可能性极低。因此，晶圆检测系统可以通过比较相邻芯片（也称为DIE）的图案图像获取差异来检测缺陷。
如下图：晶片上的图案被电子束或光沿管芯阵列捕获。通过比较下图中的图像（1）图像（2）来检测缺陷。如果没有缺陷，则通过数字处理从图像（1）中减去图像（2）的得到为零的结果。相反，如果裸片图像（2）的中存在缺陷，则该缺陷将保留（如图像（3）），这个缺陷会被记录其位置坐标。
光学及电子束检测设备案例：
电子束检测设备
光学暗场检测设备：
细分赛道市场可见下图，其中，膜厚量测技术门槛相对较低，集中度相对分散，KLA占比35%、Nanometrics占比23%、Nova占比16%，为国内厂商进入检测设备的首先突破口。
全球前道量检测设备主要厂商：
在量检测市场中，KLA占比超过70%，第二名Hitachi High Tech占比14%左右，Onto紧随其后。(注：Nano和 Rudolph 2019宣布合并)
前道量检测设备厂商
1）科磊（KLA）
KLA Corporation的前身是KLA-Tencor Corporation，世界知名的半导体（芯片）设备供应商，总部位于美国硅谷。自1976年成立以来，KLA致力于“制程控制”技术的研发与创新，该专业领域可分为检测、量测、数据分析三大基础部分，三部分相互配合，为芯片制造工业提供全方位的在线检测、量测、数据源分析，将实时信息反馈给每一道关键制程，帮助做到制程的及时优化与改进。KLA作为制程控制技术的领导者，秉承为全球客户提供定制化优质服务的理念，承诺按需求及时优化制程控制方案，实现对先进制程技术量产，现有制程高质量、高产能等工业技术的要求。
研发投入：去年KLA在研发方面投入了6亿多美元，履行对解决最严峻技术挑战的承诺。从1975年突破性的光罩检测设备为半导体工艺控制带来的曙光，到今天的宽带等离子技术能够快速发现缺陷，KLA总喜欢保持领先。
最新产品：2020年 12月10日KLA宣布推出两款全新产品：PWG5™ 晶圆几何系统 与 Surfscan® SP7XP晶圆缺陷检测系统。新系统专注解决先进的存储器与逻辑集成电路制造中遇到的极其困难的问题。PWG5 量测系统具备前所未有的分辨率，能测量出晶圆几何形貌的微小变形，从源头识别并修正图案化晶圆的变形。而且，这些关键的晶圆几何形状测量现在能够配合在线生产的速度，并在较大的翘曲范围内完成。新的 Surfscan SP7XP 无图案晶圆缺陷检测系统具有灵敏度和生产能力方面的进步，并引入了基于机器学习的缺陷分类方式，可以应对更广泛的薄膜和基材类型，捕获和识别更大范围的缺陷类型。
2）应用材料Applied Materials(AMAT)
应用材料公司是材料工程解决方案的领导者，全球几乎每一个新生产的芯片和先进显示器的背后都有应用材料公司的身影。
AMAT检测设备产品包括：
1） SEMVISION™ G7 缺陷分析系统：具备对晶圆斜边和侧边的独特成像能力
2） Aera4 掩膜检测系统是采用 193nm 工作波长的第四代检测工具，它以独特的方式，将真实空间成像技术与前沿的高分辨率成像技术相结合。
3） PROVISION™ EBEAM INSPECTION电子束检测系统：业界第一款能够达到 1nm 分辨率的电子束检测设备，能够检测到以往 EBI（电子束检查）技术无法识别的缺陷
4） VERITYSEM® 5I 测量系统：具备独一无二的内嵌三维功能，可对 1x 纳米及以下节点的逻辑和存储器件进行量产规模的测量以及诸如栅极和鳍高度的FinFET测量的超越传统测量方法
3） 日立HITACHI
日立作为社会创新事业的全球领军者，开展的业务涉及电力、能源、产业、流通、水、城市建设、公共、医疗健康等领域，通过与客户的协创提供优质解决方案。现在，日立正凭借创业之初即拥有的运用控制技术优势，以及长达半世纪之久的IT技术，并融合大数据分析、AI等数字技术，在全球加速开展社会创新事业，致力解决各种社会课题，成为"IoT时代的创新合作伙伴"，努力实现在全球市场的进一步发展。
主要检测设备：
1）半导体蚀刻系统9000系列：统一接口并且能够搭载高精度模块化的各种腔室，从而实现了对应最尖端器件的扩展性和柔软性的工艺
2）高解析度FEB测量装置CG6300（HITACHI CD-SEM）：通过电子光学系统的全新设计提高了解析度，并进一步提高了测量可重复性和图像画质
3）高速缺陷观测设备CR6300(Defect Review SEM)：运用ADR和高精度ADC来为提高良率做贡献的Inline缺陷观测SEM
4）耐诺公司Onto Innovation (ONTO)
Onto Innovation由Nanometrics和Rudolph Technologies合并而成，通过整合两家半导体行业专供不同领域的领导者，新公司的半导体产品供应链尤其是检测系统的覆盖面更广。Onto Innovation是美国第四大晶圆生产设备供应商，也是全球前十五大公司之一。是为数不多的端到端供应商之一，产品和应用范围覆盖半导体产业链，从无图案化晶圆质量、前道工艺量测和宏观缺陷检测，再到先进封装光刻和后段检测，以及企业级软件解决方案。
5） ASM PACIFIC（ASMPT）
ASMPT于1975年在香港成立，集团是全球首个为半导体封装及电子产品生产的所有工艺步骤提供技术和解决方案的设备制造商，包括从半导体封装材料和后段（芯片集成、焊接、封装）到SMT 工艺。全球并无其他设备供应商拥有类似的全面产品组合及对装嵌及SMT程序的广泛知识及经验。
半导体解决方案分部生产及提供半导体装嵌及封装设备，应用于微电子，半导体，光电子，及光电市场。其提供多元化产品如固晶系统，焊线系统，滴胶系统，切筋及成型系统及全方位生产线设备。SMT 解决方案业务负责为 SMT、半导体和太阳能市场开发和分销一流的 DEK 印刷机，以及一流的 SIPLACE SMT 贴装解决方案。ASMPT总部位于新加坡，自1989年起在香港联交所上市。
ASMPT前道量检测设备应用于MEMS图像传感器封测流程中，下图为ASMPT图像传感器的封测应用流程，其中包括了光学检测设备：
2）TwinSpector全自动光学检测设备
2020年1 月上海精测中标长江存储3台膜厚量测设备
上海精测成立于2018年，核心技术团队来自国内外丰富产业经历人才，通过自主研发及吸收引进先进技术，实现半导体测试设备的技术突破及产业化，快速做大做强。公司聚焦半导体前道检测设备领域，以椭圆偏振技术为核心开发了适用于半导体工业级应用的膜厚量测以及光学关键尺寸量测系统，在产品推向市场后，先后于2020年1月中标长江存储3台集成式膜厚光学关键尺寸量测仪，并于2020年8月再次中标3台，其他客户的拓展工作也已取得了较好的成绩，电子显微镜等相关设备的研发符合预期，预计近期将完成首台套的交付，产品受到国内重点客户认可。
公司成功开发高性能集成电路制造前道量检测进口替代设备，未来公司会持续增加研发，投入光学检测设备研发，包含纳米薄膜椭偏测量、光学关键尺寸（OCD）测量、硅片应力测量等设备；以及电子光学检测设备研发，包含CD-SEM扫描电子显微镜关键尺寸测量、Review-SEM全自动晶圆缺陷复查、FIB-SEM双束等的行辈。公司将会持续打破集成电路高端检测设备被国外厂家垄断的局面，填补国内空白，实现进口替代，为之后研发暗场颗粒检测、精密套刻测量、多束电镜、透射电镜等前沿技术和设备提供坚实基础。
先进检测设备：国内首台拥有完全自主知识产权的半导体前道检测设备
不仅是2021年1月中标的量测设备，上海精测在缺陷检测设备中也有突破。2020年12月上海精测半导体推出eView全自动晶圆缺陷复查设备并正式交付，该设备是基于扫描电子显微镜技术的复查和分类的设备，应用于集成电路制造过程，可对光学缺陷检测设备的结果进行高分辨率复查、分析和分类，满足10x nm集成电路工艺制程的需求。
目前，深圳中科飞测科技有限公司是国内唯一一家自主研发集成电路和先进封装检测设备和光学三维尺度量测模块及整体设备的企业。公司以市场、研发和服务为战略核心，以对智能制造细分市场需求的深度了解和卓越的自主研发创新技术为核心竞争力，是引领行业的先进封装检测设备和光学量测设备的供应商。
公司产品拥有完整的自主知识产权，具代表的产品和服务有：三维形貌量测系统CYPRESS系列，表面缺陷检测系统SPRUCE系列，三维坐标尺度量测系统PINE系列，智能视觉检测系统BIRCH系列。公司产品已经获得国内多家集成电路和先进封装厂商的产品验收及批量订单，填补了国内集成电路和先进封装检测设备和精密制造检测设备在市场的空白，实现设备国产化。
中科飞测拟首次公开发行股票并在境内证券交易所上市，现已接受国泰君安证券股份有限公司的辅导，并于2021年1月19日在深圳证监局进行了辅导备案。随着此次中科飞测冲刺A股IPO，业内人士表示，在强大资本注入以及国产化需求下，这家本土IC设备厂将跨上更高一台阶。
同时，华为旗下公司哈勃科技投资有限公司2020年入股深圳中科飞测科技有限公司。2020年5月，中科飞测首批设备进场，椭偏膜厚量测仪正式搬入厦门士兰集科。
3）上海睿励（中微公司688012.SH持股20%+）
睿励科学仪器（上海）有限公司是于2005年创建的合资公司，致力于研发、生产和销售具有自主知识产权的集成电路生产制造工艺装备产业中的工艺检测设备。
公司的产品填补国家重大产业链中的重要空白，自列入了2005年上海市科教兴市重大产业科技攻关项目起，得到了政府和业界的大力支持和高度关注。
公司将通过不断吸收和培养人才，建立和发展业界一流的具有自主创新能力的企业和团队，达到并持续保持在国际及国内相应产业和市场的领先地位。
上海睿励是国内技术领先的集成电路工艺检测设备供应商，其目前拥有的主要产品包括光学检测设备、硅片厚度及翘曲测量设备及子公司宏观缺陷检测设备等。上海睿励自主研发的12英寸光学测量设备TFX3000系列产品，已应用在28纳米芯片生产线并在进行14纳米工艺验证，在3D存储芯片上达到64层的检测能力。产品目前已 成功进入世界领先芯片客户3D闪存芯片生产线，并取得7台次重复订单，是截至2019年进入该国际领先芯片生产企业唯一的国产集成电路设备产品。
4)Optima（赛腾股份SSE: 603283为母公司）：
Optima Incorporated Co.，Ltd.
成立时间2015年2月3日，业务为开发，制造和销售半导体晶圆检查设备和测量设备
Optima设备一览：
随着 2018-2020 年中国大陆多家晶圆厂陆续投建及量产，国内封测厂陆续投入新产线以实现产能的配套扩张，将持续带动国内半导体测试设备市场高速增长。
第一、集成电路的设计流程需要芯片验证，即对晶圆样品和集成电路封装样品进行有效性验证；
第二、生产流程包括晶圆制造和封装测试，在这两个环节中可能由于设计不完善、制造工艺偏差、晶圆质量、环境污染等因素，造成集成电路功能失效、性能降低等缺陷，因此，分别需要完成晶圆检测（CP, Circuit Probing）和成品测试（FT, Final Test），通过分析测试数据，能够确定具体失效原因，并改进设计及生产、封测工艺，以提高良率及产品质量。无论哪个环节，要测试芯片的各项功能指标均须完成两个步骤：一是将芯片的引脚与测试机的功能模块连接起来，二是通过测试机对芯片施加输入信号，并检测输出信号，判断芯片功能和性能是否达到设计要求。
后道测试设备三大寡头垄断，日本Advantest、美国Teradyne和Cohu合计占比超 90%。其中，Advantest在应用占比最大的SOC领域具备较大的优势；Teradyne则是在应用占比第二大的存储领域具备优势。目前模拟、功率领域国产化替代初显，但在SOC与存储这两个领域是技术难度最高，也是国内后道测试设备厂商急需突破的领域。
1）泰瑞达（Teradyne）
泰瑞达目前是全球最大的半导体测试设备公司，总部位于美国马萨诸塞州，于 1960 年成立，目前员工人数超过 4,900 人。泰瑞达已经在行业内深耕半个多世纪，主要产品包含半导体测试系统、国家部委/航空存储测试系统、无线测试系统以及协作机器人业务，其中半导体测试系统涵盖逻辑、射频、模拟、电源管理、混合信号和存储设备等多个方向。作为半导体测试设备的龙头企业，自上世纪 80 年代起，泰瑞达先后收购了Zehnetel、Magatest 等多家公司，快速地扩展了自己的半导体测试设备业务，成为 SoC 类测试、数字\模拟信号类和电路板测试设备等细分领域的市场领导者。
2008 年，泰瑞达收购了服务于闪存测试市场的 Nextest 和模拟测试市场的领跑者Eagle Test System （ETS）。至此，泰瑞达成为能够提供模拟、混合信号、存储器及超大规模集成电路测试设备的厂商，下游客户遍布整个半导体产业链。2018 年度，泰瑞达营业收入为 21.01 亿美元（约合人民币 144.18 亿元），净利润为 4.52 亿美元（约合人民币 31.01 亿元）。
20 世纪 70 年代初，爱德万应日本机械振兴协会的要求，研发日本第一台10MHz IC 测试系统，正式进军半导体测试设备领域。80 年代，凭借对全球半导体产业需求变化敏锐的嗅觉，爱德万于 1976 年推出了全球首台 DRAM 测试机T310/31，并在存储器测试机领域长期占据优势地位。2011 年，爱德万成功收购 惠瑞杰（Verigy）开始进军 SoC 测试市场。在 SoC 测试设备市场，其市场占有 率仅次于泰瑞达，位居全球第二。六十多年来，爱德万测试已成为全球最大的集 成电路自动测试设备供应商之一。2019 财年（截至 2019 年 3 月 31 日），爱德万营业收入为 2,824.56 亿日元（约 合人民币 171.08 亿元），净利润为 569.93 亿日元（约合人民币 34.52 亿元）。
4) ASM PACIFIC (ASMPT)
ASMPT于1975年在香港成立，集团是全球首个为半导体封装及电子产品生产的所有工艺步骤提供技术和解决方案的设备制造商，包括从半导体封装材料和后段（芯片集成、焊接、封装）到SMT 工艺。全球并无其他设备供应商拥有类似的全面产品组合及对装嵌及SMT程序的广泛知识及经验。
半导体解决方案分部生产及提供半导体装嵌及封装设备，应用于微电子，半导体，光电子，及光电市场。其提供多元化产品如固晶系统，焊线系统，滴胶系统，切筋及成型系统及全方位生产线设备。SMT 解决方案业务负责为 SMT、半导体和太阳能市场开发和分销一流的 DEK 印刷机，以及一流的 SIPLACE SMT 贴装解决方案。ASMPT总部位于新加坡，自1989年起在香港联交所上市。
在ASMPT LED /光电产品应用解决方案以及先进封装解决方案中包含了晶圆测试，一站式测试及分类等测试设备。
全球测试机主要细分领域占比：
细分领域中SOC测试机，泰瑞达占比51%，爱德万占比35.5%，科休占比4.7%。存储器测试机爱德万占比60%，泰瑞达占比25%。
全球半导体测试机市场呈现高集中度的特点，2017 年市场占有率最高的前两家企业合计市场份额达近九成。在国内市场，以华峰测控为代表的少数国产测试设备厂商已进入国内外封测龙头企业的供应商体系，正通过不断的技术创新逐渐实现进口替代。
由上图可见存储器测试机需求量最大
由上图可见目前存储器测试设备主要分为CP Tester、B/I Tester、FT Tester和SLT Tester，其中CP Tester占57.69%。
存储器测试设备是制约我国存储器制造业快速发展的“卡脖子”难题。存储器测试设备的加速升级是亟需解决的重点。武汉精鸿正是在此背景下新成立，专注于存储器芯片测试设备的厂商。目前武汉精鸿已经在存储测试设备领域的各个方面展开布局。武汉精鸿在BI测试、CP/FT测试已经基本实现小批量产，短期内可实现规模量产。
武汉精鸿在Burn-in这个领域已经较靠前，相关产品已经实现量产，目前已交付长江存储，取得了很好的反馈。在其他相关技术所取的成就方面，武汉精鸿目前在并测数方面已经取得一定成果，比如最新开发的CP测试设备，相关指标已经超过对标产品，主要原因是单板设计方面做了很大的改良。在整机散热方面，通过实验室的仿真改良，也有机会在该领域有所斩获。而在信号互连方面，目前也在加大研发，争取在该领域有所突破。
2018 年 5 月，长川科技公告计划收购新加坡集成电路封装测试设备制造公司 STI，系长新投资持有的核心资产。截至 2019 年 7 月 31 日，长川科技已经取得长新投资 100%股权，相关工商变更登记手续已经办理完毕。
主要设备：
半导体探针台厂商的竞争格局：东京精密，东京电子较高垄断市场
半导体设备的技术壁垒高。随着半导体行业的迅速发展，半导体产品的加工面积成倍缩小，复杂程度与日俱增，生产半导体产品所需的制造设备需要综合运用光学、物理、化学等科学技术，具有技术壁垒高、制造难度大及研发投入高等特点。
国际企业占主导，国内企业在突破。从全球市场看，半导体探针台设备行业集中度较高，目前主要由国外厂商主导，行业呈现较高垄断的竞争格局。东京精密(Accretech)、东京电子(Tokyo Electron)两家公司占据全球约七成的市场份额。其次为中国台湾企业，如台湾惠特、台湾旺矽等也占有较大的市场份额，特别是在LED探针台领域具有优势。
技术趋势：向高、精、尖和自动化发展
晶圆尺寸持续增大，从6”到8”再到目前的12"，而对应的探针台也从手动向半自动和全自动发展。在此过程中，涉及到晶圆尺寸、精度、分辨率以及测试原理等变化，未来的探针台将沿着以下几个方向改进。
(1)测试品种多。早期的探针台主要针对一些分立器件进行测试，测试精度要求不是很高，但是随着信息化的发展、晶圆片尺寸增加、封装尺寸的减小以及纳米工艺技术的成熟，对测试效率和稳定性提出很高的要求。其产品测试已经扩展到SOC、霍尔元件等领域，因此，大直径晶圆片测试、全自动晶圆测试以及高性能晶圆片测试是未来的发展方向。
(2)微变形接触技术。Mirco Touch微接触技术，它减少了测试易碎器件或者pad处于活动电测区域下的接触破坏，实现了对于垂直升降系统的精准的控制，大大降低了探针接触晶圆的冲击力，同时也提高了测试过程中探针的精准度，保证了良品率。因此，未来的探针台将会在微变形接触等技术上投入更大的成本。
(3)非接触测量技术。随着电磁波理论和RFID (射频识别)技术的成熟，接触式测试将会因为更高的良率、更短的测试时间以及更低的产品成本等潜在优势越来越受到青睐。这种测试方法中，每个裸片内含集成天线，TESTER通过电磁波与其通信，可以消除在标准测试过程中偶然发生的测试盘被损时间，减低缺陷率。
目前，我国的半导体行业的国产化率仍然比较低，设备领域尤其明显，探针台市场领域，国产设备的在国内市场的份额不超过20%，亟需发展和提高。随着以深圳矽电、长川科技、中电科45所为代表的国内产设备企业飞速发展，预计未来国产探针台在国内市场的占比将越来越高。国内半导体产业的逐步崛起，将给上游设备龙头公司带来较大的成长空间。
上图可见，分选机市场中Advantest和Cohu占了一半的市场份额，其余的一般有其他厂商分散占据，可以说格局相对分散，国内有望加速取得市场话语权。
国内主要公司：
1）长川科技（300604.SZ）
长川科技生产的集成电路测试机和分选机产品已获得长电科技、通富微电、士兰微、华润微电子、日月光等多个一流集成电路企业的使用和认可。
产业配套环境有待进一步改善
半导体测试系统横跨高精密的自动化装备和新一代信息技术，研发和生产均需使用高精度元器件，行业整体水平的提升既需要厂商自身具备较强的研发及制造能力，也需要相关基础配套行业提供有力支撑。我国与此相关的产业较国外而言相对落后，可供选择的高精度国产元器件较少，与部分国外竞争对手相比，国产系统生产商无法享受到同等成熟程度的产业配套，可能会制约集成电路专用设备制造业的发展。
高端技术人才相对缺乏
近年来，国家对半导体测试系统行业给予鼓励和支持，但该行业属于技术密集型产业，经验积累和技术创新至关重要，人才的培养需要一定时间和相应的环境，对比发达国家和地区，我国半导体行业发展历程相对较短，现有半导体产业及其专用设备制造业的人才和技术水平难以满足行业内日益增长的人才需求，这是造成半导体研发及设备制造技术基础相对薄弱的主要原因之一，尽管近年来我国人员培训力度逐步加大，专业人员的供给量也在逐年上升，教育部多次出台政策加大人才培养支持，扩大半导体相关学科专业人才培养规模，但高端人才相对匮乏的情况依然存在。
国内企业规模较小、品牌影响力不足
目前我国集成电路测试行业整体发展的期限较短，和国外大型测试企业相比，国内的测试企业在规模上还有一定的差距。此外，由于国际知名集成电路测试公司在国内设立测试基地占据了一定的市场份额，与国际知名集成电路测试公司相比，国内测试企业的品牌影响力和知名度仍有一定差距。如何进一步提高品牌影响力，是国内集成电路测试企业能否扩大市场占有率的关键。
