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測試設(shè)備：芯片良率的捍衛(wèi)者 2018年3月，美國半導(dǎo)體設(shè)備制造商KLA-Tencor花34億美元現(xiàn)金加股票鯨吞了以色列半導(dǎo)體設(shè)備制造商奧寶科技。 無獨有偶，兩個月后，先前向美國外國投資委員會（CFIUS）打小報告的美國半導(dǎo)體企業(yè)科休（Cohu）宣布將以7.96億美元現(xiàn)金加股票收購Xcerra。 這兩起并購都發(fā)生在半導(dǎo)體測試設(shè)備領(lǐng)域，引起了各方的高度關(guān)注。本次就讓我們窺探半導(dǎo)體測試設(shè)備，深入了解下這個行業(yè)的發(fā)展。  何為測試設(shè)備？ 我們通常所說的半導(dǎo)體包括了集成電路（IC）、光電子器件、分立器件和傳感器四大類。為了便于解釋，我們這里就重點說下集成電路，俗稱芯片。 集成電路測試設(shè)備就像一名耿直的檢驗員，每天做的事情就是存優(yōu)汰劣，對生產(chǎn)過程中的工藝流程、晶圓半成品以及芯片成品進行檢驗，找出不符合要求的，確保生產(chǎn)良率，把好質(zhì)量這一關(guān)。 從晶圓硅片到一顆小小芯片的誕生，需要歷經(jīng)成百上千次的錘煉，方可成材，整個過程大致可分為IC設(shè)計、IC制造和IC封裝測試等環(huán)節(jié)。其中，晶圓制造也稱為前道工序，封裝稱為后道工序。  資料來源：招商證券 集成電路測試貫穿整個產(chǎn)業(yè)鏈，包括芯片設(shè)計中的設(shè)計驗證，晶圓制造中的晶圓測試和封裝完成后的成品測試。 社） 由于關(guān)系到生產(chǎn)成本，芯片的生產(chǎn)過程對良率（合格率）的要求極高。芯片生產(chǎn)工藝復(fù)雜，工序步驟涉及上百道，只要有一道工藝良率不達標就可能前功盡棄，所謂一著不慎，滿盤皆輸。就成熟的工藝制程，芯片制造和封裝環(huán)節(jié)的最終良率都要求在95%以上。 表 集成電路加工工藝合格率情況 資料來源：招商銀行、AMEC 集成電路測試設(shè)備大致分為兩類。 一類稱為 工藝檢測設(shè)備，對生產(chǎn)過程中工藝流程進行檢測，側(cè)重于表面性檢測，包括尺寸形貌等，可細分光罩檢測、薄膜檢測、光學檢測和晶圓缺陷檢測等。KLA就是工藝檢測設(shè)備領(lǐng)域的老大。 另一類稱為 自動化測試設(shè)備（Automatic Test Equipment ,ATE）。對芯片的性能和功能進行檢測，按功能可細分為SOC測試，RF測試、Memory IC測試等。Cohu就是ATE領(lǐng)域的龍頭。 自動化測試設(shè)備包括了測試機（對芯片性能和功能檢測的設(shè)備）、分選機（將經(jīng)檢測的芯片分類放置）和探針臺（為芯片與測試機對接提供平臺）。在晶圓制造部分主要由測試機和探針臺配合使用，在封裝測試部分主要由測試機和分選機配合使用。 圖 集成電路產(chǎn)業(yè)鏈及測試設(shè)備利用情況 資料來源：長川科技招股說明書 全球測試設(shè)備發(fā)展空間大、壟斷特征顯著 集成電路測試設(shè)備在整個設(shè)備體系中具有重要地位。例如，國內(nèi)封裝巨頭長電科技滁州封測項目采購的2000多臺設(shè)備中，測試設(shè)備的采購比例就超過 四分之一。 根據(jù)國際半導(dǎo)體協(xié)會（SEMI）統(tǒng)計，2017年，全球集成電路測試設(shè)備銷售額45.3億美元，增長25%，占所有設(shè)備比重為7.9%。過去五年，測試設(shè)備占整個設(shè)備的比重大致在8%-9%。據(jù)保守預(yù)計，2018年和2019年，全球測試設(shè)備每年市場規(guī)模大致在50億美元。 圖 集成電路測試設(shè)備市場規(guī)模和比重 資料來源：根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)整理 目前，全球測試設(shè)備基本是美國和日本廠商的天下。其中，全球工藝測試設(shè)備呈現(xiàn)三足鼎立的格局，由美國的KLA、應(yīng)用材料，日本的日立所把持，三家市場占有率合計達到 70%。 表 工藝檢測設(shè)備細分領(lǐng)域市場情況 資料來源：根據(jù)Gartner數(shù)據(jù)整理 全球自動化測試設(shè)備（ATE）呈現(xiàn)寡頭壟斷，由美國的泰瑞達（Teradyne）、科休（Cohu），日本的愛德萬（Advantest）三家廠商牢牢掌控，合計市場占有率在90%以上。 表 ATE細分領(lǐng)域市場情況 資料來源：根據(jù)Gartner數(shù)據(jù)整理 |
