半導體量檢測設備是用來測量和檢測半導體製造過程中各種參數和特性的儀器和設備，其中以檢測設備的市占較高。
檢測設備是用於檢查晶圓表面或電路結構中可能出現的異常情況，例如顆粒污染、表面刮傷、短路等會對晶片性能產生不良影響的特徵性結構缺陷。
量測設備是對晶圓電路的結構尺寸和材料特性進行量化描述，包括測量薄膜厚度、關鍵尺寸、蝕刻深度和表面形貌等物理參數。
KLA科磊為半導體量檢測設備龍頭
根據Statista數據顯示，2022年全球半導體設備廠市佔依序為應用材料(AMAT) 20%、艾司摩爾(ASML) 18%、科林研發(Lam) 15%、東京威力科創(TEL)12%和科磊(KLA)8%。
半導體製造過程中主要的設備包括薄膜沉積設備、曝光機、蝕刻機、離子植入機和檢測設備，各大設備廠商在不同領域各有所長，而科磊專注於檢測設備科並位居龍頭地位，市佔高達4-5成。
(圖片來源: 科磊)
半導體量檢測設備市場持續成長
半導體製造過程有上百道程序，這個過程中的任何缺陷都可能導致最終的良率不佳，於是檢測的重要性越來越高，半導體廠必須把關每一道製程的品質，才能確保最後的良率。
隨著製程的演進，閘極長度縮小到20nm以下，其中最麻煩的是隨著閘極長度變短，而增加漏電的可能性，於是科學家發明了鰭式場效電晶體(FinFET，Fin Field Effect Transistor)，把原本2D構造的MOSFET改為3D的FinFET，從三面包圍電子，這樣電子就比較不容易跑到閘門外。未來隨著製程演進3nm以下，將會採用環繞閘極場效電晶體(GAAFET，Gate-All-Around FET），是將電子全方位包圍，讓電子更難跑出去。
(圖片來源: Samsung)
根據科磊，當半導體製程從Fin FET朝向GAAFET發展後，所需要檢查的步驟將增加50%、測量的步驟則增加30%。
當檢測步驟增加時，同時間的產出就會下降，因此需要更大量的設備才能達到相同產能，這就是GAAFET對設備需求量的影響。
而目前三星宣布要在3奈米製程採用GAA架構，台積電則是到2奈米才會使用。
(圖片來源: 科磊KLA)
據Mordor Intelligence顯示，2024年半導體量檢測設備市場規模為 104.7億美元，預估2029年規模將上升至134.9億美元，年複合成長率(CAGR)達5.2%。
結論
近期受惠於AI人工智慧的浪潮下，半導體產業也正處於成長的趨勢，未來隨著半導體製程的演進，檢查以及量測的程序將會增加，可以預期半導體量檢測設備市場將會持續成長。
