中科飛測：做中國芯片制造的“標尺”

在深圳龍華，中科飛測的總部大樓里，科技與自然悄然交融。展廳里每一臺精密的半導體量測與檢測設備，都被賦予了一棵樹的名字——云杉、楓香樹、龍血樹……它們身旁，是一個個與之對應的卡通潮玩形象，既有童趣又飽含深意。

創始人兼董事長陳魯在這里種下一個“文化寓言”：讓中科飛測的一棵棵“樹”扎根中國芯片產業的每一寸土壤，終有一日，長成一片片茂密森林。

“這個行業里，KLA（科磊）一騎絕塵，2024年占據國內超過六成市場。”中科飛測市場銷售副總裁榮楠坦言，“我們正在挑戰他們的長期壟斷地位，不僅在晶圓制造光學檢測領域的產品種類上實現全面對標，還切入軟件與服務等全鏈條環節，現在已初見成效?！?/p>

破壤：對抗壟斷的挑戰者

一個廣泛的共識是，在芯片制造流程中，光刻設備的技術門檻最高、制造成本最昂貴。但相對鮮有人知的是，緊隨光刻之后的“量測與檢測”環節，如同制造流程中的“標尺”，同樣具備極高的技術復雜度與成本壁壘——量測是用于對晶圓上薄膜厚度、表面形貌等尺寸與特性進行量化描述；檢測則用于識別晶圓表面或電路結構中的異常，例如污染、劃傷、開短路等缺陷。

在這一領域，成立于1975年的美國KLA長期占據壟斷地位，全球市場份額穩定在50%以上。如果將應用材料、日立等檢測設備企業計入，全球前五大公司合計占據超過80%的市場份額，牢牢掌控著全球芯片制造的“良率命門”。

量測與檢測設備不僅技術路線復雜、單價高昂，更特殊的是其種類繁多，不同設備之間的技術遷移度很低。對于先進制程節點而言，量測與檢測已成為精密產線中的“咽喉要道”，亦是目前國內先進制程半導體制造中“卡脖子”環節。

國內市場以往被海外設備企業長期壟斷的原因主要有二：一是海外龍頭企業在各系列量檢測設備不同細分應用領域均處于國際領先地位，尤其在先進制程方面幾乎無可匹敵；二是通過設備捆綁銷售策略形成閉環。

正是在這種競爭格局極度嚴峻、替代空間極度廣闊的背景下，一批兼具創新精神與工匠匠心的中國科技人才選擇“逆流而上”，力圖打破技術封鎖，實現國產高端設備的自主可控。

陳魯就是其中的典型代表。1977年，他出生于天津一個書香世家，父親是制漿造紙工程領域的權威專家，2003年榮膺中國工程院院士。在良好的家庭環境熏陶與個人勤勉努力下，陳魯成為老師和同學們眼中的“天才少年”，15歲就考入中國科學技術大學少年班，攻讀物理專業。2003年，陳魯獲得美國布朗大學光學物理博士學位，隨后加入知名光學檢測設備制造商Rudolph Technologies（現Onto Innovation），擔任系統科學家。2005年至2010年，擔任KLA資深科學家，積累了大量一線研發與工程經驗。2010年，陳魯回國進入中科院微電子所，立志推動中國芯片產業自主發展。

2014年的最后一天，陳魯創立中科飛測。初創階段，公司的凈化間實驗室就在微電子所里面，辦公場地僅是一間就近租用的住宅。從最初的幾人，到幾十人，擴展至如今的1300余人，中科飛測的團隊逐步壯大，吸納了來自光學、機械、軟件算法等多領域的專業人才，打造出多個兼具技術深度與工程落地能力的高水平研發團隊。

成立以來，中科飛測選擇在產品體系上與KLA全面對標，正面迎戰全球量測與檢測設備的長期壟斷格局，不斷拓展設備品類，追趕代際差距，逐漸成為這一高壁壘賽道中最具實力的中國挑戰者。

生長：從代際差距中加速突圍

中科飛測的成長軌跡是清晰而扎實的，在中國芯片產業的發展年輪上，一圈圈地鐫刻下自己的印記。

2016年，在公司成立不到兩年時間內，首臺無圖形晶圓缺陷檢測設備進入中芯國際深圳廠，并吸引中芯國際旗下投資機構中芯聚源參與A輪融資。2017年，該設備通過中芯國際產線驗證，首次叩開國內頭部晶圓廠的大門。同年，國投創業完成對公司投資，并于2019年追加注資，兩輪投資合計超億元，助力公司推進產品研發、客戶驗證和市場拓展。

如同多數半導體設備企業的必經之路，中科飛測亦經歷了長達三年的產品驗證周期。2019年，早期播下的種子陸續通過主流客戶的產線測試，開始進入小批量出貨階段。也正是在這一階段，深創投集團與深圳市引導基金連續兩年合計注資超1億元，龍華區政府提供相匹配的產業園區，為公司實現從研發突破到批量銷售的關鍵躍升提供了重要支撐。自此，中科飛測步入發展快車道：2019年營收為5598萬元，2020年躍升至2.38億元，達到科創板上市標準，2023年5月成功登陸科創板，邁上全新臺階。

2024年，在中科飛測成立十周年之際，公司已形成九大系列設備和三大系列軟件的產品組合。九大系列設備覆蓋接近70%的半導體檢測設備市場容量。其中七大系列設備已經量產并在國內頭部客戶產線應用，技術指標全面滿足國內主流客戶工藝需求；另外明場納米圖形晶圓缺陷檢測設備、暗場納米圖形晶圓缺陷檢測設備完成樣機研發，并已批量出貨至多家國內頭部客戶開展產線工藝驗證和應用開發。三大系列智能軟件則已全部應用在國內頭部客戶，并不斷提高在不同應用領域的覆蓋度，有效地提升半導體制造良率和產品性能。

此外，公司緊跟先進制程以及HBM應用需求，各系列設備在前沿技術領域也實現了重大突破。其中，無圖形晶圓缺陷檢測設備、薄膜膜厚量測設備已經通過國內最先進制程客戶產線的驗證并實現銷售；應用在HBM先進封裝新興領域的圖形晶圓缺陷檢測設備、三維形貌量測設備都已經通過多家國內頭部客戶的驗證；最新一代套刻精度量測設備已經實現多臺出貨，并全面覆蓋國內的頭部客戶，預計很快能夠實現銷售。

截至2024年末，公司已累計出貨集成電路量檢測設備超過1000臺，覆蓋前道制程、先進封裝、化合物半導體、大硅片及制程設備領域接近300家客戶產線，其中包括國內頭部的前道制造和先進封裝客戶，市場占有率穩步提升。

目前，中科飛測已經成為國內半導體質量控制設備的龍頭企業，在經營規模、技術先進性、產品種類、客戶覆蓋度等方面處于國內領先地位。“過去，全球所有的12英寸晶圓廠中，沒有一家不使用KLA的設備。而目前公司多款設備已經在國內頭部客戶的產線上實現無差別替代?！睒s楠介紹道。

這背后，是多個研發隊伍引領著公司以及國內多項半導體質量控制設備核心技術持續突破海外壟斷。例如，首席科學家黃有為帶領的“SPRUCE”（云杉）團隊聚焦無圖形晶圓缺陷檢測設備研發。自2016年加入公司以來，黃有為帶領團隊實現了從90nm、65nm到14nm、7nm的技術跨越，尤其是僅用不到三年時間便完成從90nm直達14nm的“跳代式追趕”，推動該領域國產設備從無到有、從跟隨到部分領先。目前，中科飛測已經具備深紫外成像掃描、高精度多模式干涉量測、參考區域對比缺陷識別等11項關鍵核心技術，引領著國內半導體質量控制設備實現從追趕到并跑。

挺立：以攻堅之力筑自主之基

2024年全球半導體設備銷售額增長10%，達到1171.4億美元。中國大陸市場銷售額同比激增35%，達到495.5億美元，連續五年蟬聯全球最大半導體設備市場。其中，半導體檢測與量測設備占據重要市場份額，在半導體制造設備的價值量占比高達13%。然而，目前該設備領域的國產化率仍不足10%，尚存很大的國產替代空間。

中科飛測長期以來將自主研發創新放在首位，重視國內集成電路產業生態建設，保持高強度的研發投入，近五年公司研發支出占營業收入的平均比例超過30%。目前公司核心產品線覆蓋了約70%的市場產品種類，走出了用十年追趕國外企業數十年積累的成長曲線，成為國產設備體系中最具系統化實力的代表之一，已在產品種類、客戶覆蓋、技術水平、營收規模與研發強度等多個維度國內領先，大力推動國內集成電路產業在檢測和量測設備環節的自主可控。

未來，中科飛測仍將堅持自主研發創新，聯合國內產業鏈上下游合作伙伴合作攻堅，進一步提高現有70%產品種類的市占率，持續增強客戶黏性，并完成代際差距的追逐和趕超。同時，加快對尚未覆蓋的30%高端領域的技術突破，重點攻克電子束檢測等前沿設備，拓寬產業邊界，力求實現從“對標國際”的挑戰者，邁向“重塑格局”的行業引領者。

中科飛測正加速“播種”，不斷拓展全國布局。為更高效地響應客戶需求，目前產業布局已遍布京津冀、長三角、珠三角等重點區域，輻射國內主流客戶產線；2025年5月，公司啟動了上海張江研發中心及生產基地建設項目，以進一步增強與國內產業鏈伙伴的緊密聯系，以此進一步加快前沿工藝產品驗證和產業化進程，構建“以產帶研、以需促產”的協同生態。

中科飛測不僅是國產量測和檢測設備的技術替代者，更肩負著成為中國集成電路制造行業“標尺”的國家使命。每一款產品都是一棵新苗，扎根于全國芯片產業的沃土，正茁壯成長為參天大樹，匯聚成茂密的國產創新“森林”。