春暖花开，国内疫情接近尾声，各行各业都基本完成了复产复工。但是国外疫情还未得到有效控制，在这种情况下，一些产业链布局全球的行业遭受了承重的打击， 比如半导体行业。
半导体行业全球化分工非常明确，每片芯片的制造需要至少20种材料，新冠疫情扩大使得交通受限，厂商供应链断裂，多数厂商库存不能超过三个月，后续若未受控制，供给会受到更强的冲击。单看供给侧给半导体行业带来的冲击非常大，三星，LG等半导体工厂均已停工。近日，也爆出苹果ipad pro和华为P40缺货等消息。
虽然疫情也导致了需求端的行情的下降，但疫情总会过去，各厂商也在为疫情后的市场作准备，谁能抓住疫情过后市场的空缺，谁将赢得更多的市场份额。而此时国内的复产复工基本完成，加上国家大力推动5G等“新基建”的建设，使得国内在产业上和市场上都具备了新一波的半导体产业上升期。而现阶段产能不足的情况下，除了扩大生产，还能通过检测设备和技术的升级来提升产线的良品率来降低成本，增加产量，提升利润。
半导体检测分为：设计验证、前道检测和后道检测三大类别。本文主要对前道检测中的晶圆检测行业现状做一些讨论。
晶圆检测设备是可以针对切割后的晶圆产生的冗余物、晶体缺陷，进行物理检测，并通过算法分析自动分拣良品及次品的光学检测设备。
检测设备主要用来保证和提升良率，良率是决定晶圆厂盈利的关键，因此，其核心驱动力是晶圆厂对高利润率的需求。近十年来，半导体的萧条期（2011-2013年）半导体检测设备占整个半导体设备销量重从10%上升至14%，而半导体景气期（2015-2017年），半导体检测设备占比又下降至10%左右。
根据《芯片制造》一书中对良率模型测算结果：“在未来，随着工艺制程步骤增加、制程尺寸缩小，芯片对任何一个较小缺陷的敏感性增加，并且更加致命”。
按照电子系统故障检测中的“十倍法则”：如果一个芯片中故障没在芯片测试时发现，那么在电路板（PCB）级别发现故障的成本就是芯片级的十倍。因此，技术越高，制程越小，对检测过程中良率的要求就越高，这是这个行业能长期增长的底层商业逻辑。
之前有研究报告对阿斯麦研究后指出的当今半导体厂商面临的主要挑战有两个：制程的突破和成本的上升。
瑞银半导体首席分析师表示：“国家力量支持，谁都可以做（先进制程），但是良率是一大挑战。”
一个先进制程需要大概300-500道工艺步骤，一个晶圆厂必须每步工艺良率保证在99%以上，才能保持盈利和具有竞争性。
但是良率差距非常的大，对比台积电（50%）和中芯国际（25%）的毛利率发现前者是后者的两倍之多。因此，大陆半导体制造业，在经历开荒式的野蛮增长后，未来需要精耕细作，通过良率的提升来增加国际竞争力。
但是同样是先进制程，台积电和中芯国际良率差别如此之大，究竟是为什么呢？检测设备能在其中发挥什么作用呢？
在晶圆的整个制造过程中，光刻步骤越多造成的缺陷就越多，这是产生不良率的主要来源。因此即使是使用相同的阿斯麦的EUV光刻机，不同晶圆厂制造良率也会存在差别。光刻机对晶圆图形化的过程中，如果图片定位不准，则会让整个电路失效。因此，制造过程的检测至关重要。
晶圆检测设备主要分为 无图案缺陷检测设备 和 有图案缺陷检测设备 两种
无图案检测 主要用于对空白裸硅片的清洁度进行检查，由于晶圆还未雕刻图案，因此无需图像比较即可直接检测缺陷，检测难度相对较小。
有图案检测 主要用于光刻步骤中，晶圆表面不规则性等缺陷，通过相邻芯片图案的差异来检测。当设备检测到缺陷时，需要自己判断哪些是“致命”的缺陷，以保证整条产线的生产效率。因此难度较大。一个公司的数据缺陷库，其用户越多，提交的故障数据就越多，其解决方案就越强大，就能更快的解决流程中的问题，从而减少停机时间同时提高产量。因此，检测行业龙头科磊不太可能被后来者赶上。
现在主流的检测方法有两种，一种是科磊选用的光学检测（占市场90%），还有一种是阿斯麦的电子束检测。两种技术的主要差别在于速度。电子检测较为直观，但电子束检测比光学检测慢100-1000倍以上，现阶段检测效率决定了光学检测方法的广泛使用。
考察一个行业的发展，对其龙头企业的研究是必不可少的。晶圆检测设备领域，科磊是当之无愧的龙头，其生产的半导体前道晶圆检测设备，市场占有率52%，远高于第二、三名的 应用材料（12%）、日立（11%），形成垄断局面。国内国产替代率仅有2%，替代率之低仅次于光刻机。
那么是什么导致了这样的垄断局面呢？
综合分析，行业龙头企业（科磊）的壁垒主要有以下三个：
- 行业研发费用大，研发壁垒高，跨赛道之间的技术难突破，最终形成了技术垄断
- 大幅领先的市场占有率
- 市场占有率高的企业凭借庞大的客户群体得到了大量的缺陷数据库，随着数据库中的数据越多，其检测设备的检测准确率就越高，后来者就越不可能撼动其市场地位。
进而对于晶圆检测领域的非龙头企业，在现有赛道上难以超车之时，技术革命才是唯一的出路。
