半导体量测设备行业壁垒高，竞争格局较为集中。
半导体过程控制设备包括检测设备、量测设备和过程控制设备，广义的半导体量测设备包括了 Inspection 和 Metrology 两大环节。半导体检测设备包括了异物缺陷、气泡缺陷和颗粒缺陷，而半导体量测设备主要包 括光刻套刻偏移量、薄膜膜厚和三维形貌。检测指在晶圆表面上或电路结构中，检测其是否出现异质情况， 如颗粒污染、表面划伤、开短路等对芯片工艺性能具有不良影响的特征性结构缺陷；量测指对被观测的晶圆 电路上的结构尺寸和材料特性做出的量化描述，如薄膜厚度、关键尺寸、刻蚀深度、表面形貌等物理性参数 的量测。
随着半导体先进制程的发展，工艺环节不断增加，对工艺控制水平提出了更高的要求。检测和量测环节贯穿 制造全过程，是保证芯片生产良品率的关键环节。28nm 工艺节点的工艺步骤有数百道工序，由于采用多层 套刻技术，14nm 及以下节点工艺步骤增加至近千道工序。
因为半导体量测设备与工艺设备直接挂钩，因此摩尔定律在一定程度上拉动了半导体量测设备的技术迭代。 摩尔定律：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件数目，约每隔 18-24 个月便会增加一倍，性能也将提 升一倍，从而要求集成电路尺寸不断变小。摩尔定律使得集成电路线宽不断缩小，进而对于半导体量测技术 的要求不断提升，从而驱动了半导体量测设备不断发展。
工艺节点每缩减一代，工艺中产生的致命缺陷数量会增加 50%，因此每一道工序的良品率都要保持在非常高 的水平才能保证最终的良品率。假设当工序超过 500 道时，只有保证每一道工序的良品率都超过 99.99%， 最终的良品率方可超过 95%；当单道工序的良品率下降至 99.98%时，最终的总良品率会下降至约 90%，因 此，制造过程中对工艺窗口的挑战要求几乎“零缺陷”。
全球半导体量测设备市场规模保持较快增长，6 年 CAGR 为 12.21%。根据 VLSI Research 和 QY Research 数据统计，2016 年至 2020 年全球半导体检测与量测设备市场规模的年均复合增长率为 12.21%。
纳米图形晶圆缺陷检测设备、掩膜版缺陷检测设备和关键尺寸量测设备销售市场占比较高，分别占比为 24.7%、11.3%和 10.2%。根据 VLSI Research 的统计，在半导体检测设备市场中，纳米图形晶圆缺陷检测 设备与掩膜版缺陷检测设备分别占比 24.7%和 11.3%；而量测设备市场中，关键尺寸量测设备和电子束关键 尺寸量测设备分别占比 10.2%和 8.1%。
由于专利、技术被美国和日本等海外厂商所垄断，半导体晶圆制造设备以美国和日本等厂商为主。由于美国 半导体设备厂商具备先发优势，在专利、技术等方面进行技术封锁。而日系半导体设备公司，例如 SCREEN、 KE、大福等，由于技术和服务等方面优势突出，通过自下而上的方式绕过了技术、专利封锁，逐步成长为第 二梯队领先公司。
集成电路工艺设备门槛较高，市场集中度高，而量测设备需要与不同的工艺设备配套，对于线上良率提升来 说更加明显，行业集中度更高，KLA 公司市占率超过了 50%。晶圆制造厂工艺设备集中度相对较高，CR5 为 65.5%；而半导体量测设备格局更加集中，科磊半导体（KLA）一家厂商市占率超过 50%，CR5 为 82.4%。 我们认为，主要是美系制造设备占比较高，而 KLA 在光学检测和软件建模等方面具备较大的技术优势；而另 外一方面，量测设备需要与不同的工艺设备配套，对于线上良率提升来说重要性更加明显，导致了行业集中 度更高。
半导体量测设备的 know-how 需要与半导体制造工艺相匹配，国产量测设备的发展需要国产半导体制造设 备突破作为前提，由于国内半导体制造设备国产化率较低，因此目前半导体量测设备行业发展仍然处于初步 阶段。我国本土晶圆厂设备中，去胶设备国产化率最高，能够达到 90%以上，其他设备如清洗设备、刻蚀设 备、热处理设备的国产化率均在 20%左右，PVD 设备和 CMP 设备国产化率仅有 10%左右。国产量测设备 的发展需要国产半导体制造设备突破作为前提，因此国内半导体量测设备行业发展处于初步阶段。
