1、检测设备：贯穿半导体制造的全过程，占设备投资的20%
检测设备分为前/后，物理性能和电性能半导体检测设备主要用于半导体制造过程中芯片性能和缺陷的检测。几乎每一步的主要过程都需要在整个生产过程中进行实时监控，以保证产品质量的可控性。贯穿半导体生产过程，对保证产品质量起着关键作用。从广义上讲，根据检测阶段，可分为前检测和后检测设备。前检测设备主要用于晶圆加工阶段，是一种物理、功能检测，检查各工艺后产品加工参数是否满足设计要求，检查晶圆表面是否缺乏影响产量，确保加工生产线产量控制在规定水平，也称工艺控制(Semiconductorprocesscontrol)，可进一步划分为缺陷检测(inspection)和量测(metrology);后检测设备用于晶圆加工前的设计验证阶段和晶圆加工后的密封测试阶段。分析测试数据，确定具体故障原因，改进设计、生产、密封测试过程，提高产量和产品质量，属于电性能测试。
半导体测试设备产业链图解图
2、全球半导体资本支出有望进入扩张周期，检测设备效益显著
全球半导体资本支出自2019年底回升，预计未来将进入加快投资的阶段。据ICInsights预测，2020年半导体资本支出为1080亿美元，同比增长5.46%，2021年达到1156亿美元，同比增长6.9%。由于疫情加快全球数字化转型和缺芯事件，晶圆厂投资建设加快。2020年，半导体资本支出超过2018年，达到历史最高点，到2023年，全球半导体资本支出将上升至1280亿美元。根据2021年台积电4月举行的法律演讲，2020年企业资本支出为172.4亿美元，预计2021年资本支出将上升至300亿美元，其中80%将用于先进工艺(7nm)、5nm及3nm);三星预计，2021年将增加20%-30%的资本支出用于存储和晶圆OEM建设，年资本支出将达到35兆韩元(约296亿美元)。
全球半导体产业资本支出
据Semi和Gartner统计，半导体前道检测设备一般占半导体设备费用的11~13%，后道检测设备占8~9%，总占20%左右。据此估计，2020年全球半导体设备总市场规模约712亿美元，前道检测设备市场约86亿美元，后道检测设备市场约61亿美元。
此外，后检测设备主要用于密封检测厂，因此与密封检测能力的扩大密切相关。2018年密封检测厂低迷后，2019年景气度有所回升。长电、通富、华天三大国内厂商均宣布提产计划，总投资150亿元扩大原产线。从资本支出来看，2020年国内三大密封检测厂总资本支出100.05亿元，同比增长45.67%。预计未来仍将保持较高水平，密封检测端资本支出的扩大将促进国内检测设备的效益。
封测端提产计划
三大封测厂资本支出(亿元)
3、后检测:细分领域实现了国内替代，向更高价值领域迈进
后检测设备注重商品质量监测，贯穿半导体制造的全过程。半导体后检测涵盖了IC设计和生产过程的核心阶段。通过比较测试数据，可以确定具体故障原因，改进设计、生产和密封测试过程，提高产量和产品质量。后检测设备的具体工艺可分为设计验证、在线参数检测、硅片选择检测、可靠性检测和最终检测，其中设计验证主要用于IC设计阶段，确保调整IC设计符合要求;晶圆制造阶段采用在线参数检测，制造端产品工艺检测的每一步，制造后产品功能抽样检测采用硅片选择检测，可靠性和最终检测在封装厂进行，用于芯片出厂前的可靠性和功能测试。主要测试过程为：将芯片引脚与测试机功能模块连接，对芯片施加输入信号，检查输出信号，判断芯片功能和性能是否符合设计要求。
后道检测设备具体流程
晶圆检验阶段：晶圆检验阶段：(CP，CircuiqProbing)晶圆检测是指在晶圆完成后包装前，通过探针台与测试机的结合，检测晶圆上裸芯片的功能和电参数。步骤如下：
1)探针台自动将圆形晶体逐片传输到检测位置，芯片Pad点通过探针和专用连接线与测试仪的功能模块连接;
2)测试机对芯片施加输入信号，采集输出信号，判断各工作条件下芯片功能和性能是否符合设计标准要求;
3)检测结果通过通信界面传输到探针台，从而对芯片进行标记，形成圆晶Map图。
本阶段的目的是确保在芯片包装前尽可能选择无效芯片，以节省包装成本。
成品检测阶段(FT，FinalTest)：成品检测是指在芯片完成包装后，通过分选机与测试机的结合，对芯片的功能和电参数进行检测。具体步骤如下：
1)分离器自动将被测芯片一个接一个地传输到测试过程中，被测芯片的引脚通过测试过程中的底座和特殊连接线与测试机的功能模块连接;
2)测试机对芯片施加输入信号，采集输出信号，判断各工作条件下芯片功能和性能是否符合设计标准要求;
3)检测结果通过通信界面传输给分选机，从而对被测芯片进行标记、筛分、收料或编带。
本阶段的目的是确保每个半导体的功能和性能指标能够满足设计标准的要求。
后道检测设备的阶段
后道检测设备主要根据其功能分为自动化测试系统(AutomaticTestEquipment，ATE)、自动化测试系统在整个制造过程中起着决定性的作用，可分为模拟和混合测试机、存储测试机、SOC测试机、射频测试机和功率测试机;分选机可分为重力分选机、转立分选机、平移拾取和放置分选机。
自动测试系统(ATE)：后道检测设备关键部件，自动测试系统通过计算机自动控制，能够自动实现对半导体的检测，加速检验电学参数速率，减少芯片测试成本，主要测试内容为半导体器件的电路功能、电性能参数，具体包含直流参数(电压、电流)、交流参数(时间、占空比、总谐波失真、频率等)、功能测试等，自动测试系统主要衡量指标为：
1)引脚数：从芯片内部电路引出与外部电路的接线，所有引脚形成芯片接口;
2)检测频率：在固定时间内传输的数据数量，即在传输管道中传输数据的能力;
3)工位数：一个测试系统能同时检测到的芯片(成品检测)或管芯(圆片检测)数量;
ATE可分为模拟/混合测试机、SOC测试机、存储测试机、功率测试机等。
(1)模拟/混合测试机：主要为以模拟信号电路为主、模拟信号为辅的半导体设计的自动测试系统。被测电路主要包括电源管理设备、高精度模拟设备、数据转换器、汽车电子设备和分立设备。模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为持续信号，或在持续时间隔内表示信息的特征量可以在任意瞬间呈现为随机值的信号;模拟信号是指每个人抽象的时间上不连续的信号，其范围的值是离散的，范围限制在有限的值以内。模拟/混合测试机技术难度普遍较低，代表国外泰瑞达、国内华丰测控、长川科技、上海宏测。
