半導體設備呈現(xiàn)周期波動，2016~2021年經(jīng)歷了5年快速成長期，驅(qū)動力來自產(chǎn)能的擴張、技術節(jié)點的進步。2005~2021年半導體裝備市場CARG=7.4％，呈現(xiàn)了周期波動的特征，2016年行業(yè)進入快速成長期，2016~2021年CARG=20％。半導體量測設備，2021年市場規(guī)模77.9億美元， 2016~2021年CARG=19％，遠高于2005~2015年6.6％的復合增速。成長提速的驅(qū)動力：1）終端需求多樣化帶來產(chǎn)能的持續(xù)擴張；2）工藝的進步：7nm及以下節(jié)點量產(chǎn)，往邏輯器件的FinFET和GAA（Gate-All-Around）結構邁進。行業(yè)龍頭KLA將21~26年的長期復合增長目標設定為9~11％。

為了提升良率和產(chǎn)能，所有芯片制造階段都需要過程控制，研發(fā)和HVM的挑戰(zhàn)體現(xiàn)在精確度和速度上。1）更高的空間分辨精度。目前最先進的檢測和量測設備所使用的光源波長已包含 DUV 波段，能夠穩(wěn)定地檢測到小于14nm的晶圓缺陷，能夠?qū)崿F(xiàn) 0.003nm的膜厚測量重復性。光學檢測技術發(fā)展的重要趨勢包括：檢測系統(tǒng)光源波長下限進一步減小和波長范圍進一步拓寬、提高光學系統(tǒng)的數(shù)值孔徑以提升光學分辨率。2）提升檢測速度和吞吐量，降低集成電路制造廠商的平均晶圓檢測成本，實現(xiàn)降本增效。3）大數(shù)據(jù)檢測算法和軟件重要性凸顯。技術手段光學檢測（占比75％）占主導，電子束檢測技術作為輔助，核心技術涉及光學、圖像分析算法、大數(shù)據(jù)檢測算法及精密運動控制及軟件等。

2020年全球半導體量測設備KLA一家獨大，市場份額50.8％。5年來，KLA在全球5大半導體設備企業(yè)（AMAT、LAM、ASML、TEL）中，表現(xiàn)出了相對更穩(wěn)定的成長性和更高的盈利能力，其核心競爭力是：1）創(chuàng)新是命脈，50年來公司持續(xù)領跑各種復雜尖端的量測技術，研發(fā)投入占比高達15％，21年達到9億美元。2）全面的產(chǎn)品組合，滿足客戶對精確度和吞吐量的雙重要求；3）強大的服務體系和供應鏈管理：KLA全球裝機量近6萬臺，平均使用壽命12年，服務收入占比1/4左右。深厚的供應商關系確保了供應的連續(xù)性和高質(zhì)量，與KLA設計和制造業(yè)務密切協(xié)調(diào)，確保無縫的客戶體驗。KLA基于強大的持續(xù)改進文化的指標管理，用嚴格的組織和獨特的系統(tǒng)來管理復雜的全球供應鏈。

科技脫鉤使得全球重塑芯片行業(yè)供應鏈體系，21年本土量測設備國產(chǎn)化率僅2％，存在較大替代空間。預計26年中國晶圓廠產(chǎn)能將是22年底的2.8倍，國內(nèi)領先量測設備廠家的部分產(chǎn)品已進入一線產(chǎn)線驗證，推動國產(chǎn)化發(fā)展，差距有望持續(xù)縮小：1）產(chǎn)品覆蓋度：國內(nèi)龍頭的產(chǎn)品覆蓋度為27.2％，國內(nèi)龍頭企業(yè)加大產(chǎn)品研發(fā)力度，有望盡早實現(xiàn)50％以上的產(chǎn)品覆蓋度。2）工藝節(jié)點上：國內(nèi)企業(yè)已能覆蓋28nm及以上制程，持續(xù)研發(fā)28mn以下制程。同時三代化合物半導體襯底產(chǎn)能將達到600萬片/年（6英寸），由于其材料特性，某些制造工藝流程需要特定設備開發(fā)，多數(shù)環(huán)節(jié)存在空白或補鏈的機會。

產(chǎn)業(yè)鏈梳理：海外領先廠商有KLA、應用材料、日立、雷泰光學、創(chuàng)新科技；國內(nèi)廠商有中科飛測、上海睿勵、上海精測、賽騰股份（Optima）、東方晶源、埃芯半導體、優(yōu)睿譜等。

風險提示：下游需求持續(xù)未復蘇，技術進步的速度低于預期。

本文源自券商研報精選