سوق قياس وفحص أشباه الموصلات: التحليل الحالي والتوقعات (2025-2033)

حجم سوق القياس والتفتيش العالمي لأشباه الموصلات وتوقعاته

بلغت قيمة سوق القياس والتفتيش العالمي لأشباه الموصلات 8,531.58 مليون دولار أمريكي في عام 2024، ومن المتوقع أن ينمو بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 6.12٪ خلال الفترة المتوقعة (2025-2033F)، مدفوعًا بالطلب المتزايد على الرقائق عالية الأداء في الإلكترونيات المتقدمة والذكاء الاصطناعي وتطبيقات السيارات.

تحليل سوق قياس وتفتيش أشباه الموصلات

يشهد سوق قياس وتفتيش أشباه الموصلات الحالي معدل نمو مرتفعًا بسبب العدد المتزايد باستمرار من المتطلبات الخاصة بالرقائق الأصغر حجمًا والأكثر قوة والأكثر كفاءة في الإلكترونيات المتطورة والذكاء الاصطناعي وأسواق السيارات. ومع وجود عقد عند 5 نانومتر أو أقل، يصبح من المهم بشكل متزايد الحصول على دقة في الكشف عن العيوب ودقة العملية. ترتبط الحاجة إلى منتجات القياس والتفتيش الموثوقة بتحسين إنتاجية العمليات والتحكم فيها والتي يجب إجراؤها داخل دورة تصنيع أشباه الموصلات، بدءًا من تسلسل إجراءات التفتيش التي تحدد الأنماط على سطح الرقاقة وانتهاءً بتعبئة أجهزة أشباه الموصلات. تشمل البدائل المتقدمة لفحص البلازما القياس الضوئي، والفحص المتقدم بالأشعة السينية، والفحص بالحزمة الإلكترونية، الذي يزداد شعبية نظرًا لقدرته العالية على الدقة. من ناحية أخرى، هناك حاجة إلى معدات فحص متقدمة إضافية مع الزيادة في تقدم الطباعة الحجرية EUV وهياكل الرقائق ثلاثية الأبعاد والتكامل غير المتجانس.

الاتجاهات العالمية لسوق قياس وتفتيش أشباه الموصلات

يناقش هذا القسم اتجاهات السوق الرئيسية التي تؤثر على القطاعات المختلفة لسوق القياس والتفتيش العالمي لأشباه الموصلات، كما وجدها فريق خبراء الأبحاث لدينا.

تكامل الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي

أحد الاتجاهات المركزية التي تشكل سوق قياس وتفتيش أشباه الموصلات هو استخدام الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي (ML). لقد ارتفع مقدار بيانات العمليات وتعقيدها أيضًا، نظرًا لوجود الكثير من البيانات التي يتم إنشاؤها مع تقلص حجم العقد وبنية الرقاقة المعقدة. تقوم أدوات القياس الآن بدمج تقنيات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي للعمل من خلال كميات هائلة من البيانات في الوقت الفعلي، مما يؤدي إلى الصيانة التنبؤية والتعرف على الأنماط والتصنيف التلقائي للعيوب. تمكن هذه الأنظمة الذكية الشركات المصنعة من اكتشاف الحالات الشاذة في العملية في أقصر فترة زمنية، وتحسين عمليات التفتيش، وتعزيز الإنتاجية دون أي تدخل بشري. يمكن أن تساعد الذكاءات الاصطناعية أيضًا في ضبط معلمات الفحص على أساس ديناميكي باستخدام البيانات التاريخية، وتقليل النتائج الإيجابية الكاذبة، وزيادة دقة القياسات. يسهل هذا الاتجاه اتخاذ قرارات أسرع والتحكم في العمليات بشكل أكثر استجابة وهو أمر حيوي في الأنظمة عالية الإنتاجية وعالية الدقة مثل مصانع أشباه الموصلات. مع تزايد اعتماد المصانع على التصنيع الذكي ومفاهيم الصناعة 4.0، سيكون هناك تطبيق أسرع لتطبيقات الفحص والقياس التي تدعم الذكاء الاصطناعي كعامل رئيسي في تصنيع أشباه الموصلات بكفاءة وفعالية من حيث التكلفة.

تقسيم صناعة قياس وتفتيش أشباه الموصلات

يقدم هذا القسم تحليلًا للاتجاهات الرئيسية في كل شريحة من شرائح تقرير سوق القياس والتفتيش العالمي لأشباه الموصلات، جنبًا إلى جنب مع التوقعات على المستويات العالمية والإقليمية والقطرية للفترة 2025-2033.

يهيمن نظام فحص الرقاقات على سوق قياس وتفتيش أشباه الموصلات

استنادًا إلى النوع، يتم تقسيم سوق قياس وتفتيش أشباه الموصلات إلى قياس الطباعة الحجرية، وأنظمة فحص الرقاقات، وقياس الأغشية الرقيقة، وأنظمة التحكم في العمليات الأخرى. في عام 2024، هيمنت شريحة نظام فحص الرقاقات على السوق ومن المتوقع أن تواصل ريادتها طوال الفترة المتوقعة. مع انتقال عقد أشباه الموصلات إلى 5 نانومتر أو أقل، فإن التحقق من صحة العملية والدقة في تحديد العيوب أمر بالغ الأهمية لتحسين العملية. يمكن لأنظمة فحص الرقاقات، من خلال تقنيات مثل الحزمة الإلكترونية والفحص البصري، إجراء فحص للعيوب السطحية وتحت السطحية بدقة عالية على عمليات الواجهة الأمامية والخلفية. تمكن هذه الأنظمة من الاكتشاف السريع للحالات الشاذة، وبالتالي توفير موثوقية أعلى للرقائق وتقليل الخسائر في الإنتاج. أدى أيضًا التكامل غير المتجانس المتقدم في التعبئة والتغليف المتقدم والتعقيد المتزايد للهياكل ثلاثية الأبعاد إلى زيادة الطلب. تضمن هذه الأنظمة الالتزام بمتطلبات الأداء الصارمة في التطبيقات عالية القيمة، مثل معالجات الذكاء الاصطناعي وسيليكون السيارات والذاكرة. مدفوعة بالإنتاج المتصاعد الذي تتطلبه صناعة تصنيع الرقائق، تظهر تقنية الفحص التي تخدم صناعة الرقاقات كمحور يدعم الجودة والمقياس والقدرة التنافسية المستدامة لسلسلة توريد الرقائق على مستوى العالم.

استحوذت التكنولوجيا البصرية على أكبر حصة سوقية في سوق قياس وتفتيش أشباه الموصلات.

استنادًا إلى التكنولوجيا، يتم تقسيم سوق قياس وتفتيش أشباه الموصلات إلى أنظمة بصرية وأنظمة الحزمة الإلكترونية. في عام 2024، هيمنت الشريحة الضوئية على السوق ومن المتوقع أن تحافظ على ريادتها طوال الفترة المتوقعة. تُعزى شعبية أنظمة الفحص البصري إلى التكلفة المنخفضة والإنتاجية العالية والطبيعة غير المدمرة للنظام للكشف عن العيوب السطحية وتباينات الأبعاد الحرجة على الرقاقات. هذه الأنظمة مهمة جدًا في الجزء الأمامي والخلفي من تصنيع أشباه الموصلات، وخاصة في الإنتاج عالي الحجم للأجهزة المنطقية وأجهزة الذاكرة. هذه الأنظمة مهمة في إنتاج الواجهة الأمامية والخلفية لأشباه الموصلات مثل الأجهزة المنطقية والذاكرة على مستوى إنتاج الرقاقات. أصبح استخدامها الآن في عقد الطباعة الحجرية عالية المستوى و3D NAND وتقنيات FinFET أمرًا بالغ الأهمية من حيث ضمان الجودة. نظرًا للأشكال المعقدة المتزايدة للرقائق والتفاوتات الضيقة المتزايدة في العمليات، يتطور القياس الضوئي باستمرار لتوفير قياسات دقيقة في الوقت الفعلي ذات صلة بتحسين الإنتاجية وتحقيق حجم التصنيع في مصانع أشباه الموصلات.

هيمنت أمريكا الشمالية على سوق القياس والتفتيش العالمي لأشباه الموصلات

تعتبر أمريكا الشمالية الآن المنطقة الأعلى مرتبة في قياس وتفتيش أشباه الموصلات ومن المرجح أن تظل في الصدارة في المستقبل أيضًا. وقد نتجت هذه الريادة عن هيمنة مصانع أشباه الموصلات المتطورة ومرافق التصنيع كثيفة التقنية ونظام بيئي صحي لموردي المعدات. تساعد مرونة الاستثمارات في البحث والتطوير المنطقة على الازدهار حيث أن الاستثمار الفيدرالي الأخير في قانون CHIPS والعلوم قد زاد من تصنيع أشباه الموصلات والابتكار المحلي. يعمل قادة الصناعة الأمريكية على أحدث تقنيات القياس والتفتيش التي يمكنها التأهل للأجيال القادمة من أحجام الوحدات، مثل خلية EUV وتصميمات الرقائق ثلاثية الأبعاد. إن التطورات في الحوسبة عالية الأداء ورقائق الذكاء الاصطناعي والمركبات الكهربائية تدفع الصناعة نحو أنظمة فحص ذات أداء أعلى. علاوة على ذلك، يضمن وجود شركات ومنظمات بحثية وتكنولوجية رائدة تدفقًا مستمرًا من الابتكار والمواهب. هناك موضوع مستقبلي آخر هو التعقيد العام للرقائق، الذي يستمر في الزيادة، وتتخصص أمريكا الشمالية في الموثوقية وتقليل العيوب ومراقبة الجودة، وبالتالي الحفاظ على ريادتها في السوق.

استحوذت الولايات المتحدة على حصة مهيمنة في سوق قياس وتفتيش أشباه الموصلات في أمريكا الشمالية في عام 2024

أصبحت الولايات المتحدة مركزًا عالميًا لصناعة قياس وتفتيش أشباه الموصلات نظرًا للبرامج الفيدرالية التي يجب رؤيتها مثل قانون CHIPS والعلوم، وقانون خفض التضخم، وزيادة مخصصات دولارات البحث والتطوير لمركز تكنولوجيا أشباه الموصلات الوطني (NSTC). تتدفق استثمارات كبيرة في مصانع التصنيع المتقدمة في ولايات مثل أريزونا وتكساس ونيويورك، وذلك بمساعدة المنح العامة بالإضافة إلى التمويل الشخصي. إن وجود مجموعات الابتكار بين وادي السيليكون وبوسطن وأوستن يسرع عملية الابتكار، حيث يعتمد تطوير أداة القياس الدقيقة على التطورات في الذكاء الاصطناعي والأنظمة البصرية وأنظمة فحص الحزمة الإلكترونية. تقوم وزارة التجارة ووزارة الطاقة بتوجيه الأموال نحو التوسع المحلي للقدرات في جميع أنحاء سلسلة توريد الرقائق، بما في ذلك المواد والتعبئة ومعدات التحكم في الدورة التدريبية. يتم تقديم أفضل المواهب من قبل الجامعات والمختبرات الوطنية والشركاء لإجراء البحوث في الجيل التالي من الفحص. هذه المزايا تجعل الولايات المتحدة واحدة من الأسواق الأسرع نموًا، فضلاً عن كونها موقعًا استراتيجيًا للمقر الرئيسي لابتكار قياس أشباه الموصلات في العالم بأكمله.

المشهد التنافسي في صناعة قياس وتفتيش أشباه الموصلات

يتسم سوق القياس والتفتيش العالمي لأشباه الموصلات بالتنافسية، مع وجود العديد من اللاعبين في السوق العالميين والدوليين. يتبنى اللاعبون الرئيسيون استراتيجيات نمو مختلفة لتعزيز تواجدهم في السوق، مثل الشراكات والاتفاقيات والتعاون وإطلاق المنتجات الجديدة والتوسعات الجغرافية وعمليات الاندماج والاستحواذ.

أفضل شركات قياس وتفتيش أشباه الموصلات

بعض اللاعبين الرئيسيين في السوق هم KLA Corporation و Applied Materials, Inc. و Onto Innovation و Thermo Fisher Scientific Inc. و Hitachi, Ltd. و Nova Ltd. و Lasertec Corporation و JEOL Ltd. و Camtek و Nikon Metrology Inc.

التطورات الأخيرة في سوق قياس وتفتيش أشباه الموصلات

• في يناير 2025، تعاونت Koh Young مع NTV USA لتنمية حلول قياس وتفتيش أشباه الموصلات الحالية في الولايات المتحدة. تقدم الشراكة أنظمة Meister Series وأنظمة ZenStar، مما يضيف إلى فحص حزمة SiP وWLP وتعبئة القوالب. تتمتع Koh Young بالقدرة على تحسين الإنتاجية والجودة وعيوب الجودة، باستخدام التعلم العميق وتقنية القياس ثلاثي الأبعاد في مستقبل تعبئة أشباه الموصلات المتقدمة.

• في يوليو 2023، افتتحت Applied Materials و Fraunhofer IPMS مركز قياس أشباه الموصلات الذي تزيد مساحته عن 2000 متر مربع في Silicon Saxony في دريسدن. يمتلك المركز أنظمة قياس eBeam، بما في ذلك VeritySEM CD-SEM، التي تعزز فحص الرقاقات والتحكم في العمليات والبحث والتطوير في أسواق ICAPS. تعمل هذه الشراكة على شحن العمليات الأوروبية الخاصة بالتعلم والقياس ودقة تصنيع أشباه الموصلات.

تغطية تقرير سوق القياس والتفتيش العالمي لأشباه الموصلات