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从泛半导体到半导体,精测电子量检测业务的逻辑

2023/05/30
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写这篇文章的原因有几个:最近一直在关注半导体量测检测领域,恰逢中科飞测上市,因为题材的稀缺性,市值直接冲上200多亿;另外因为近期在关注精测电子体系内的一个项目,恰好上周又和公司高管做了一个简单交流(公开的),了解一下公司业务进展;而且上周的电子测量仪器投融资论坛上,也有一家创业企业参加,发展路径跟精测电子相似,也是从泛半导体领域,开始逐步向半导体检测领域延伸……

首先谈一下国内半导体设备厂商的业务逻辑,很多都是从泛半导体到半导体演进,并非这些企业蹭半导体的风口,这个逻辑其实是符合商业规律的:

首先以显示面板、MEMS为代表的泛半导体领域,工艺上跟半导体有诸多的类似,无非镀膜去膜、光刻刻蚀等等,另外,相应的检测设备,也都是“光、机、电、算、软”一体化系统集成,设备检测原理类似,差异无非在行业特性和精度上面。

回到精测电子的业务布局,涵盖泛半导体(显示面板)、半导体、锂电池三大领域。其中,泛半导体(显示面板)营收占比最大,属于最早的主打业务,营收占比79.43%;半导体营收占比6.69%,但增速较高,同比增长34.12%。

具体到每个业务的产品品类,显示面板检测设备涵盖LCD、OLED、Mini/Micro-LED等主流技术方向,包括信号检测系统、OLED调测系统、AOI光学检测系统和平板显示自动化设备等;半导体检测设备涵盖前道量测检测设备、后道ATE测试设备,包括膜厚量测系统、光学关键尺寸量测系统、电子束缺陷检测系统、光学缺陷检测系统和自动检测设备(ATE)等;在新能源检测略(非本介绍重点)。

再科普一下前道检测和后道检测的差异,前道检测主要针对芯片制造环节(晶圆加工环节),目的是检查每一步制造工序后产品参数是否达到要求或者存在缺陷。后道测试设备,也被称为ATE测试机台,包括CP测试(测试晶圆上的裸die)和FT测试(封装完成之后成品测试),目的是检查芯片的功能、性能是否符合要求。

业务大类 业务小类 应用简介
前道

检测

无图形晶圆激光扫描检测技术 污染、划痕等缺陷检测,检测对象主要是硅片、衬底,利用光学系统发现表面缺陷
图形晶圆成像检测技术 电路图案缺陷检测,检测对象是加工过程中的晶圆,利用光学明场或暗场的成像方法,获取电路团,并进行分析
光刻掩膜板成像检测技术 对掩膜板上的图案图像进行光学检测。
前道

量测

三维形貌量测 宽光谱大视野的相干性测量技术,得到电路图形的高精度三维形貌
薄膜膜厚量测 镀膜厚度的均匀性测量
套刻精度量测 不同光刻工序之间的对准,保证不同层之间电路图案对齐
关键尺寸量测 测量晶圆电路图形的线宽、高度和侧壁角度
后道

ATE

CP测试机台 利用探针台对晶圆上的裸die进行测试
FT测试机台 芯片封装完成之后的功能性能测试

具体到产品上,更加细化,根据VLSI Research的数据,检测占比62.6%,量测占比33.5%,几种主流的量检测设备的情况如下:

序号 设备类型 销售额

(亿美元)

占全球比例
1 纳米图形晶圆缺陷检测设备 18.9 24.7%
2 掩膜版缺陷检测设备 8.6 11.3%
3 电子束缺陷检测设备 8.2 10.6%
4 关键尺寸量测设备 7.8 10.2%
5 无图形晶圆缺陷检测设备 7.4 9.7%
6 电子束关键尺寸量测设备 6.2 8.1%
7 套刻精度量测设备 5.6 7.3%
8 图形晶圆缺陷检测设备 4.8 6.3%
9 晶圆介质薄膜量测设备 2.7 3.5%
10 X光量测设备 1.7 2.2%
11 掩膜版关键尺寸量测设备 1.0 1.3%
12 三维形貌量测设备 0.7 0.9%
13 其他 2.9 3.9%
合计 76.5 100.0%

由于市场上对于半导体量检测设备关注度比较高,而且精测电子的产品线,在前道量检测领域,部分和中科飞测重叠,所以很多人更多关注两家企业在产品上的差异性。其实一句话概括国产行业全貌,目前国内企业规模都还偏小,没有一家能够像美国科磊一样的全覆盖,而是各有各的侧重点。

哪怕中科飞测已经5亿的规模,在国际巨头面前,也几乎可以忽略。国产替代这条路径上,差距一方面代表着落后程度,另一方面也代表着未来的市场空间,就看从积极还是消极的角度来看待这个问题了。

具体到两家的产品上,根据公开信息,中科飞测的产品涵盖了无图形晶圆缺陷检测设备、图形晶圆缺陷检测设备、三维形貌量测设备、薄膜膜厚量测设备(晶圆介质薄膜量测设备)和套刻精度量测设备。

精测电子的产品涵盖了膜厚量测系统、光学关键尺寸量测系统、电子束缺陷检测系统、光学缺陷检测系统和自动检测设备(ATE)等。

所以对比一下(根据公开信息,如有疏漏,请留言修正):

设备类型 精测电子 中科飞测
纳米图形晶圆缺陷检测设备
掩膜版缺陷检测设备
电子束缺陷检测设备
关键尺寸量测设备
无图形晶圆缺陷检测设备
电子束关键尺寸量测设备
套刻精度量测设备
图形晶圆缺陷检测设备
晶圆薄膜量测设备
X光量测设备
掩膜版关键尺寸量测设备
三维形貌量测设备
ATE测试机台

最后,update一下精测电子在半导体测试设备领域的业务进展情况:

精测电子子公司上海精测,主要聚焦半导体前道检测设备领域,致力于半导体前道量测检测设备的研发及生产。上海精测膜厚产品(含独立式膜厚设备)、电子束设备已取得国内一线客户的批量订单;OCD设备获得多家一线客户的验证通过,且已取得部分订单;半导体硅片应力测量设备也取得客户订单并完成交付;上海精测半导体(上海精测控股子公司)的明场光学缺陷检测设备已取得突破性订单,且已完成首台套交付;其余储备的产品目前正处于研发、认证以及拓展的过程中。截至2023年4月末,精测电子在半导体领域在手订单约8.91亿元。

精测电子子公司武汉精鸿,主要聚焦自动测试设备(ATE)领域(主要产品是存储芯片测试设备),老化(Burn-In)产品线在国内一线客户实现批量重复订单、CP(ChipProbe,晶片探测)/FT(FinalTest,最终测试,即出厂测试)产品线相关产品已取得相应订单并完成交付,目前批量订单正在积极争取中。

作者简介:步日欣

创道硬科技创始人,北京邮电大学创业导师、经管学院特聘导师、天津市集成电路行业协会顾问。电子工程本科、计算机硕士学位,具有证券从业资格、基金从业资格,先后就职于亚信咨询、中科院赛新资本、东旭金控集团等,拥有IT研发、咨询、投融资十五年以上经验,关注投资领域为半导体、智能制造、新能源等。

 

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公众号科创之道主笔,标准的EE、CS专业理工男。从事研发、咨询、投资工作15年,主要关注领域为半导体、人工智能、物联网、云计算等,目前专注于风险投资和企业服务领域,平时喜欢把一些工作上的感悟随手记下来,希望通过自己的文字,融合IT产业和投融资行业知识,为跨行业沟通搭建一座桥梁。