Рынок метрологии и инспекции полупроводников: текущий анализ и прогноз (2025-2033 гг.)

Глобальный рынок метрологии и инспекции полупроводников: размер и прогноз

Объем глобального рынка метрологии и инспекции полупроводников в 2024 году оценивался в 8 531,58 млн долларов США, и ожидается, что в течение прогнозируемого периода (2025–2033 гг.) он будет расти в среднем на 6,12% в год, что обусловлено растущим спросом на высокопроизводительные чипы в передовой электронике, искусственном интеллекте и автомобильной промышленности.

Анализ рынка метрологии и инспекции полупроводников

Существующий рынок метрологии и инспекции полупроводников имеет высокие темпы роста из-за постоянно растущего числа требований к чипам меньшего размера, большей мощности и большей эффективности в сложной электронике, искусственном интеллекте и автомобильной промышленности. С узлами размером 5 нм и менее становится все более важным обеспечивать точность обнаружения дефектов и точность процесса. Потребность в надежных продуктах для метрологии и инспекции связана с повышением выхода годных и контролем процессов, которые должны выполняться в цикле изготовления полупроводников, начиная с последовательности инспекционных действий, которые устанавливают шаблоны на поверхности пластины, и заканчивая корпусированием полупроводниковых устройств. Усовершенствованные альтернативы плазменной инспекции включают оптическую метрологию, передовую рентгеновскую инспекцию и электронно-лучевую инспекцию, которая становится все более популярной, поскольку обладает высокой разрешающей способностью. С другой стороны, требуется дополнительное передовое инспекционное оборудование с увеличением прогресса в EUV-литографии, 3D-структур чипов и гетерогенной интеграции.

Глобальные тенденции рынка метрологии и инспекции полупроводников

В этом разделе обсуждаются ключевые тенденции рынка, которые влияют на различные сегменты глобального рынка метрологии и инспекции полупроводников, как это было установлено нашей командой экспертов-исследователей.

Интеграция искусственного интеллекта и машинного обучения

Одной из центральных тенденций, формирующих рынок метрологии и инспекции полупроводников, является использование искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (МО). Объем технологических данных и их сложность также возросли, поскольку генерируется много данных с уменьшением размера узлов и сложной архитектурой чипов. Инструменты метрологии теперь интегрируют технологии ИИ и МО для работы с огромными объемами данных в режиме реального времени, что приводит к профилактическому обслуживанию, распознаванию образов и автоматической классификации дефектов. Такие интеллектуальные системы позволяют производителям обнаруживать аномалии в процессе в кратчайшие сроки, оптимизировать процессы инспекции и повышать выход годной продукции без какого-либо вмешательства человека. ИИ также может помочь динамически настраивать параметры инспекции, используя исторические данные, минимизировать ложные срабатывания и повысить точность измерений. Эта тенденция способствует более быстрому принятию решений и более оперативному управлению процессами, что жизненно важно в высокопроизводительных и высокоточных системах, таких как полупроводниковые фабрики. Поскольку фабрики все чаще внедряют концепции интеллектуального производства и Индустрии 4.0, будет еще более быстрое внедрение приложений инспекции и измерений с поддержкой ИИ в качестве ключевого фактора эффективного и экономически выгодного производства полупроводников.

Сегментация отрасли метрологии и инспекции полупроводников

В этом разделе представлен анализ ключевых тенденций в каждом сегменте отчета о глобальном рынке метрологии и инспекции полупроводников, а также прогнозы на глобальном, региональном и страновом уровнях на 2025–2033 годы.

Система инспекции пластин доминирует на рынке метрологии и инспекции полупроводников

На основе типа рынок метрологии и инспекции полупроводников сегментируется на метрологию литографии, системы инспекции пластин, метрологию тонких пленок и другие системы управления процессами. В 2024 году сегмент систем инспекции пластин доминировал на рынке и, как ожидается, сохранит свое лидерство в течение прогнозируемого периода. С переходом полупроводниковых узлов на 5 нм или меньше проверка процесса и точность в выявлении дефектов имеют решающее значение для оптимизации процесса. Системы инспекции пластин с помощью таких технологий, как электронно-лучевая и оптическая инспекция, могут выполнять инспекцию дефектов поверхности и подповерхности с высоким разрешением в процессах переднего и заднего плана. Эти системы обеспечивают быстрое обнаружение аномалий, тем самым обеспечивая более высокую надежность чипов и сокращая потери в производстве. Развитая гетерогенная интеграция в передовой упаковке и растущая сложность 3D-структур также стимулировали спрос. Такие системы гарантируют соответствие строгим требованиям к производительности в дорогостоящих приложениях, таких как процессоры ИИ, автомобильный кремний и память. Стимулируемая растущим производством, требуемым в полупроводниковой промышленности, инспекционная технология, обслуживающая промышленность пластин, становится опорой, поддерживающей ключевое качество, масштаб и устойчивую конкурентоспособность цепочки поставок чипов во всем мире.

Оптическая технология занимала самую большую долю рынка в сегменте метрологии и инспекции полупроводников.

На основе технологии рынок метрологии и инспекции полупроводников сегментируется на оптические и электронно-лучевые системы. В 2024 году сегмент оптических систем доминировал на рынке и, как ожидается, сохранит свое лидерство в течение прогнозируемого периода. Популярность оптических инспекционных систем объясняется низкой стоимостью, высокой пропускной способностью и неразрушающим характером системы для обнаружения поверхностных дефектов и отклонений критических размеров на пластинах. Эти системы очень важны в передней и задней частях производства полупроводников, особенно при крупносерийном производстве логических устройств и устройств памяти. Эти системы важны в производстве полупроводников, как в передней, так и в задней части, таких как логические устройства и память на уровне производства пластин. Их использование в узлах литографии высокого уровня, 3D NAND и технологиях FinFET в настоящее время стало решающим с точки зрения обеспечения качества. Из-за все более сложных форм чипов и все более узких допусков технологического процесса оптическая метрология постоянно развивается, чтобы обеспечить измерения в реальном времени и точные измерения, имеющие отношение к улучшению выхода годной продукции и достижению масштаба производства на полупроводниковых фабриках.

Северная Америка доминировала на глобальном рынке метрологии и инспекции полупроводников

В настоящее время Северная Америка является регионом, занимающим первое место в области метрологии и инспекции полупроводников, и, вероятно, останется на лидирующих позициях и в будущем. Это лидерство было достигнуто благодаря доминированию высококачественных полупроводниковых литейных производств, технологически емких фабрик и здоровой экосистеме поставщиков оборудования. Рост инвестиций в НИОКР помогает региону процветать, поскольку недавние федеральные инвестиции в Закон о CHIPS и науке увеличили внутреннее производство полупроводников и инновации. Лидеры американской промышленности работают над современными технологиями метрологии и инспекции, которые могут квалифицировать модули следующих поколений, такие как ячейки EUV и конструкции 3D-чипов. Достижения в области высокопроизводительных вычислений, чипов искусственного интеллекта и электромобилей подталкивают отрасль к созданию более высокопроизводительных инспекционных систем. Кроме того, наличие ведущих исследовательских и технологических компаний и организаций обеспечивает постоянный поток инноваций и талантов. Еще одна тема будущего - общая сложность чипов, которая продолжает расти, а Северная Америка специализируется на надежности, снижении дефектов и контроле качества, что позволяет ей сохранять свое лидерство на рынке.

США занимают доминирующую долю на рынке метрологии и инспекции полупроводников в Северной Америке в 2024 году

США становятся глобальным центром для индустрии метрологии и инспекции полупроводников благодаря обязательным для ознакомления федеральным программам, таким как Закон о CHIPS и науке, Закон о снижении инфляции и увеличению ассигнований долларов на НИОКР в Национальный центр технологий полупроводников (NSTC). Значительные инвестиции вкладываются в передовые заводы по производству в таких штатах, как Аризона, Техас и Нью-Йорк, с помощью государственных грантов, а также личных финансов. Наличие инновационных кластеров между Силиконовой долиной, Бостоном и Остином ускоряет процесс инноваций, поскольку разработка инструментов точной метрологии основана на достижениях в области ИИ, оптических и электронно-лучевых инспекционных систем. Министерство торговли и Министерство энергетики направляют средства на расширение отечественных возможностей по всей цепочке поставок чипов, включая материалы, упаковку и оборудование для управления курсом. Университеты, национальные лаборатории и партнеры предлагают лучших специалистов для проведения исследований в области инспекции следующего поколения. Эти преимущества делают США одним из самых быстрорастущих рынков, а также стратегической штаб-квартирой инноваций в области метрологии полупроводников во всем мире.

Конкурентная среда в отрасли метрологии и инспекции полупроводников

Глобальный рынок метрологии и инспекции полупроводников является конкурентным, в нем участвуют несколько глобальных и международных игроков рынка. Ключевые игроки применяют различные стратегии роста для расширения своего присутствия на рынке, такие как партнерства, соглашения, сотрудничество, запуск новых продуктов, географическое расширение, слияния и поглощения.

Ведущие компании в области метрологии и инспекции полупроводников

Некоторые из основных игроков на рынке: KLA Corporation, Applied Materials, Inc., Onto Innovation, Thermo Fisher Scientific Inc., Hitachi, Ltd., Nova Ltd., Lasertec Corporation, JEOL Ltd., Camtek и Nikon Metrology Inc.

Последние разработки на рынке метрологии и инспекции полупроводников

• В январе 2025 года Koh Young объединила усилия с NTV USA для расширения существующих решений для метрологии и инспекции полупроводников в Соединенных Штатах. Партнерство представляет системы серии Meister и системы ZenStar, дополняющие инспекцию пакетов SiP, WLP и стекирования кристаллов. Koh Young имеет потенциал для повышения выхода годных, качества и дефектов качества, используя глубокое обучение и технологию 3D-измерений в будущем передовой упаковки полупроводников.

• В июле 2023 года Applied Materials и Fraunhofer IPMS открыли полупроводниковый метрологический центр площадью более 2000 м2 в Silicon Saxony в Дрездене. Центр располагает системами eBeam-метрологии, включая VeritySEM CD-SEM, которые повышают эффективность инспекции пластин, управления технологическими процессами и НИОКР на рынках ICAPS. Это партнерство усиливает европейские процессы обучения, метрологии и точности производства полупроводников.

Отчет об охвате глобального рынка метрологии и инспекции полупроводников

Причины для покупки отчета о рынке метрологии и инспекции полупроводников:

• Исследование включает в себя анализ определения размера рынка и прогнозирования, подтвержденный проверенными ключевыми экспертами отрасли.

• В отчете вкратце рассматривается общая производительность отрасли.

• Отчет охватывает углубленный анализ известных представителей отрасли, в основном с упором на ключевые финансовые показатели бизнеса, типы портфелей, стратегии расширения и последние разработки.

• Подробное изучение движущих сил, ограничений, ключевых тенденций и возможностей, преобладающих в отрасли.

• Исследование всесторонне охватывает рынок в различных сегментах.

• Углубленный анализ отрасли на региональном уровне.