2019年全球前十大半导体设备厂商中，科天半导体（KLA）位居第五，仅次于应用材料、ASML、东京电子、拉姆研究，排名科天半导体之后的是迪恩士、爱德万测试、ASM、泰瑞达和日立高科，在近600亿美元的半导体设备市场中，这十家公司占有了91%的市场份额。

被人熟知的ASML、大名鼎鼎的应用材料等为晶圆厂提供光刻机、刻蚀机等制造设备，爱德万测试和泰瑞达为晶圆厂和封测厂提供SOC测试机等各类测试设备，而科天半导体则是为相关企业提供制程管控和良率管理解决方案，业务比较特殊。

科天半导体成长历程

科天半导体的前身KLA Instruments公司成立于1975年，由Ken Levy和Bob Anderson创立，1997年KLA Instruments公司与成立于1977年的Tencor公司合并，组成KLA-Tencor Corporation公司，中文称为科天半导体。2019年1月KLA-Tencor宣布改名为KLA Corporation，因此也称为科磊半导体。

科天半导体的成长依赖于并购，而不是传统上的内生增长+外延并购的模式。通过收购的方式，科天半导体在业务上实现了横向和纵向的扩张。比如1998年公司相继收购了Nanopro公司、Amray公司、Keithley Instruments的Quantox产线、VARS公司、Uniphase公司旗下的Ultrapointe分公司等，获得了芯片测量的先进干涉技术、半导体设备图像存档和检索系统制造技术、硅片缺陷分析工具等一系列技术。2000-2010年科天半导体收购了Phase Metrics等11家公司，将技术延伸至存储检测、硅晶圆检测、光刻建模和分析等，完成了在制程管控上的技术积累，奠定了技术上的优势：

资料来源：科天半导体收购史（部分），公开资料整理，阿尔法经济研究

2010年以来科天半导体放缓了收购的脚步，但重要的收购为数不少。比如2010年公司收购了Ambios技术公司，获得光学轮廓仪技术；2017年收购了Zeta技术公司；2018年收购了Keysight技术公司旗下的Nano Indenter产线，同年收购了Nanomechanics公司和MicroVision。2019年公司收购了Orbotech、CAPRES A/S、MicroSense公司、Filmetrics和Qoniac公司。

在市场地位上，科天半导体占据绝对优势，2016年其以52.1%的市占率垄断前道检测设备市场，紧随其后的是应用材料（11.8%）、日本日立（10.7%）、Nanomechanics（3.9%，已被科天半导体收购）、中国台湾Hermes MicroVision（3.1%，电子束检测，已被ASML收购）和以色列Nova（2.6%）。

晶圆检测业务为核心构筑平台型业务体系

根据广义分类，检测设备可分为量测设备（前道）和测试设备（后道），其中前道设备主要用于晶圆加工环节，目的是检查每一步制造工艺后晶圆产品加工参赛是否达到设计要求或存在影响良率的缺陷，属于物理性检测。后道设备则用于封装环节，检测芯片性能是否符合要求，属于电性能检测：

资料来源：半导体检测设备分类，前瞻产业研究院，阿尔法经济研究

科天半导体是专业从事半导体及相关纳米电子产业的设计、制造及制程管控和良率管理解决方案的公司，主要为晶圆、光罩制造等多个领域为芯片制造商、晶圆代工厂等客户提供相应设备及解决方案。公司主要提供前道检测设备，对加工制造过程进行实时监控，确保每一步加工后的产品均符合参数要求。

在业务层面，科天半导体的检测分为两阶段：在新产品试产阶段，制程管控的作用是帮助发现和解决良率问题，加快工艺开发和量产速度；在量产阶段，制程管控则是帮助客户稳定良率，改善制程的可预测性，避免产线出现异常问题。

科天半导体的设备可分为半导体过程控制、专业半导体工艺和PCB、显示及部件检测三大类，其中半导体过程控制类设备可分为芯片与晶圆制造、光罩制造与质量控制、封装制造、复合半导体/MEMS/HDD制造和通用/实验室应用五大类，这其中最重要的设备是缺陷检测和量测设备：

资料来源：科天半导体业务分类，公开资料整理，阿尔法经济研究

从营收构成上看，2018-2020财年科天半导体营收主要来自半导体制程控制，其营收从39.44亿美元增长至47.45亿美元，尤其是2020财年更是出现16.3%的高增长。笔者认为主要原因是5G、物联网和人工智能等新应用场景的驱动，晶圆代工厂提高了资本开支，叠加中国大陆半导体产业发展，台积电和中芯国际等代工厂增加资本开支，加大力度采购检测设备。不过由于过去几年存储器厂商持续去库存，存储器营收占比有所下降，逻辑占比比较稳定：

资料来源：科天半导体年报整理，阿尔法经济研究

缺陷检测是检查生产过程中有无表面杂质颗粒玷污、晶体图案缺陷和机械划伤等缺陷；量测设备是用于测定晶圆制造过程中薄膜厚度、膜应力、掺杂浓度、套刻精度等关键参数是否符合设计要求。经过几十年的发展，科天半导体已经拥有了丰富的产品线，比如在光刻图形仿真、晶圆检测、光罩检测等均有相对应的设备，可满足更为细分的工艺检测及量测要求。比如2020年12月公司推出了PWG5晶圆度量系统和Surfscan SP7晶圆缺陷检测系统，主要用于3D NAND和逻辑器件中因膜堆叠产生的应力作用下晶圆表面发生翘曲对下游工艺的均匀性和图案完整性带来的影响：

资料来源：业务及设备信息，科天半导体年报，阿尔法经济研究

科天半导体三分之一营收来自晶圆检测业务，这也是公司核心业务之一。公司晶圆检测业务涵盖了晶圆厂和光罩制造商，通过3920系列、Voyager系列等一系列缺陷检测系统和高分辨率的检测工具，帮助晶圆厂和光罩制造商发现缺陷，解决量产问题。服务业务是公司第二大收入来源，主要为客户提供产品整个生命周期中的技术支持等服务：

资料来源：科天半导体年报及季报，阿尔法经济研究

图形业务即Patterning Simulation，是通过图形化仿真系统，使用高级模型来进行关键特征设计，研究工艺的可制造性和影响良率的因素。公司图形业务主要为光刻模拟，用Prolith系列设备来，通过高效的图形化技术，精确模拟设计如何在晶圆上进行光刻，帮助工程师了解影响光刻的因素，减少方案设计所需的时间。2016-2020财年图形业务营收从7.72亿美元增长至12.78亿美元，保持很好的成长性。

科天半导体财报解析：中国大陆市场日益重要

相比应用材料等，近几年科天半导体业绩波动较小，即便在全球半导体行业不景气的2019年也实现了正增长，笔者认为一方面在器件尺寸越来越小情况下与制程管控设备在半导体产业链中的重要性提升有关，另一方面与中国大陆半导体产业快速发展带来的设备需求有关。

在全球半导体设备产品市场份额中量测设备的占比为10.4%，虽然低于光刻机、刻蚀机和薄膜生长设备，但仍高于离子注入、清洗和CMP设备的占比，加上测试设备，半导体检测设备的占比接近20%。SEMI数据显示，2015-2018年全球半导体检测设备市场规模从33亿美元增长至56.3亿美元，预计2019年达到65亿美元。

另一方面，中国半导体行业快速发展带来设备市场的高速增长。前瞻数据显示，2020年中国半导体设备市场规模约为155亿美元，占到全球半导体设备市场规模的22%左右，其中中国半导体检测设备约占市场的17%，2019-2020年中国半导体检测设备市场规模达到176亿元，预计2021-2026年其市场规模从206亿元增长至398亿元，年复合增长率为14%。科天半导体作为检测设备龙头，在检测设备国产替代率很低的情况下自然获得更快的发展。

2016-2020财年科天半导体营收从29.84亿美元增长至58.06亿美元，接近翻倍，其中中国大陆的营收从4.30亿美元增长至14.58亿美元，2019-202财年连续两年超过中国台湾，营收占比也从14.4%提升至25.1%。2021财年一季度科天半导体营收15.39亿美元，同比增长8.9%，其中中国大陆营收4.86亿美元，营收占比由去年同期的24%提升至32%：

资料来源：科天半导体年报及季报，阿尔法经济研究

2021财年第二季度科天半导体将营收指引上调至15.10-16.60亿美元，毛利率上调至61%-63%，GAAP EPS和Non-GAAP EPS分别上调至2.59-3.23美元、2.82-3.46美元，相比去年同期和2020财年第四季度有一定幅度提升，虽然疫情仍对行业有一定影响，但晶圆代工厂的资本支出增长，带动了对设备的需求。预计第二财季晶圆代工厂、存储和逻辑的营收占比分别为61%、31%和8%。

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