在深圳龙华，中科飞测的总部大楼里，科技与自然悄然交融。展厅里每一台精密的半导体量测与检测设备，都被赋予了一棵树的名字——云杉、枫香树、龙血树……它们身旁，是一个个与之对应的卡通潮玩形象，既有童趣又饱含深意。
创始人兼董事长陈鲁在这里种下一个“文化寓言”：让中科飞测的一棵棵“树”扎根中国芯片产业的每一寸土壤，终有一日，长成一片片茂密森林。
“这个行业里，KLA（科磊）一骑绝尘，2024年占据国内超过六成市场。”中科飞测市场销售副总裁荣楠坦言，“我们正在挑战他们的长期垄断地位，不仅在晶圆制造光学检测领域的产品种类上实现全面对标，还切入软件与服务等全链条环节，现在已初见成效。”
破壤：对抗垄断的挑战者
一个广泛的共识是，在芯片制造流程中，光刻设备的技术门槛最高、制造成本最昂贵。但相对鲜有人知的是，紧随光刻之后的“量测与检测”环节，如同制造流程中的“标尺”，同样具备极高的技术复杂度与成本壁垒——量测是用于对晶圆上薄膜厚度、表面形貌等尺寸与特性进行量化描述；检测则用于识别晶圆表面或电路结构中的异常，例如污染、划伤、开短路等缺陷。
在这一领域，成立于1975年的美国KLA长期占据垄断地位，全球市场份额稳定在50%以上。如果将应用材料、日立等检测设备企业计入，全球前五大公司合计占据超过80%的市场份额，牢牢掌控着全球芯片制造的“良率命门”。
量测与检测设备不仅技术路线复杂、单价高昂，更特殊的是其种类繁多，不同设备之间的技术迁移度很低。对于先进制程节点而言，量测与检测已成为精密产线中的“咽喉要道”，亦是目前国内先进制程半导体制造中“卡脖子”环节。
国内市场以往被海外设备企业长期垄断的原因主要有二：一是海外龙头企业在各系列量检测设备不同细分应用领域均处于国际领先地位，尤其在先进制程方面几乎无可匹敌；二是通过设备捆绑销售策略形成闭环。
正是在这种竞争格局极度严峻、替代空间极度广阔的背景下，一批兼具创新精神与工匠匠心的中国科技人才选择“逆流而上”，力图打破技术封锁，实现国产高端设备的自主可控。
陈鲁就是其中的典型代表。1977年，他出生于天津一个书香世家，父亲是制浆造纸工程领域的权威专家，2003年荣膺中国工程院院士。在良好的家庭环境熏陶与个人勤勉努力下，陈鲁成为老师和同学们眼中的“天才少年”，15岁就考入中国科学技术大学少年班，攻读物理专业。2003年，陈鲁获得美国布朗大学光学物理博士学位，随后加入知名光学检测设备制造商Rudolph Technologies（现Onto Innovation），担任系统科学家。2005年至2010年，担任KLA资深科学家，积累了大量一线研发与工程经验。2010年，陈鲁回国进入中科院微电子所，立志推动中国芯片产业自主发展。
2014年的最后一天，陈鲁创立中科飞测。初创阶段，公司的净化间实验室就在微电子所里面，办公场地仅是一间就近租用的住宅。从最初的几人，到几十人，扩展至如今的1300余人，中科飞测的团队逐步壮大，吸纳了来自光学、机械、软件算法等多领域的专业人才，打造出多个兼具技术深度与工程落地能力的高水平研发团队。
成立以来，中科飞测选择在产品体系上与KLA全面对标，正面迎战全球量测与检测设备的长期垄断格局，不断拓展设备品类，追赶代际差距，逐渐成为这一高壁垒赛道中最具实力的中国挑战者。
生长：从代际差距中加速突围
中科飞测的成长轨迹是清晰而扎实的，在中国芯片产业的发展年轮上，一圈圈地镌刻下自己的印记。
2016年，在公司成立不到两年时间内，首台无图形晶圆缺陷检测设备进入中芯国际深圳厂，并吸引中芯国际旗下投资机构中芯聚源参与A轮融资。2017年，该设备通过中芯国际产线验证，首次叩开国内头部晶圆厂的大门。同年，国投创业完成对公司投资，并于2019年追加注资，两轮投资合计超亿元，助力公司推进产品研发、客户验证和市场拓展。
如同多数半导体设备企业的必经之路，中科飞测亦经历了长达三年的产品验证周期。2019年，早期播下的种子陆续通过主流客户的产线测试，开始进入小批量出货阶段。也正是在这一阶段，深创投集团与深圳市引导基金连续两年合计注资超1亿元，龙华区政府提供相匹配的产业园区，为公司实现从研发突破到批量销售的关键跃升提供了重要支撑。自此，中科飞测步入发展快车道：2019年营收为5598万元，2020年跃升至2.38亿元，达到科创板上市标准，2023年5月成功登陆科创板，迈上全新台阶。
2024年，在中科飞测成立十周年之际，公司已形成九大系列设备和三大系列软件的产品组合。九大系列设备覆盖接近70%的半导体检测设备市场容量。其中七大系列设备已经量产并在国内头部客户产线应用，技术指标全面满足国内主流客户工艺需求；另外明场纳米图形晶圆缺陷检测设备、暗场纳米图形晶圆缺陷检测设备完成样机研发，并已批量出货至多家国内头部客户开展产线工艺验证和应用开发。三大系列智能软件则已全部应用在国内头部客户，并不断提高在不同应用领域的覆盖度，有效地提升半导体制造良率和产品性能。
此外，公司紧跟先进制程以及HBM应用需求，各系列设备在前沿技术领域也实现了重大突破。其中，无图形晶圆缺陷检测设备、薄膜膜厚量测设备已经通过国内最先进制程客户产线的验证并实现销售；应用在HBM先进封装新兴领域的图形晶圆缺陷检测设备、三维形貌量测设备都已经通过多家国内头部客户的验证；最新一代套刻精度量测设备已经实现多台出货，并全面覆盖国内的头部客户，预计很快能够实现销售。
截至2024年末，公司已累计出货集成电路量检测设备超过1000台，覆盖前道制程、先进封装、化合物半导体、大硅片及制程设备领域接近300家客户产线，其中包括国内头部的前道制造和先进封装客户，市场占有率稳步提升。
目前，中科飞测已经成为国内半导体质量控制设备的龙头企业，在经营规模、技术先进性、产品种类、客户覆盖度等方面处于国内领先地位。“过去，全球所有的12英寸晶圆厂中，没有一家不使用KLA的设备。而目前公司多款设备已经在国内头部客户的产线上实现无差别替代。”荣楠介绍道。
这背后，是多个研发队伍引领着公司以及国内多项半导体质量控制设备核心技术持续突破海外垄断。例如，首席科学家黄有为带领的“SPRUCE”（云杉）团队聚焦无图形晶圆缺陷检测设备研发。自2016年加入公司以来，黄有为带领团队实现了从90nm、65nm到14nm、7nm的技术跨越，尤其是仅用不到三年时间便完成从90nm直达14nm的“跳代式追赶”，推动该领域国产设备从无到有、从跟随到部分领先。目前，中科飞测已经具备深紫外成像扫描、高精度多模式干涉量测、参考区域对比缺陷识别等11项关键核心技术，引领着国内半导体质量控制设备实现从追赶到并跑。
挺立：以攻坚之力筑自主之基
2024年全球半导体设备销售额增长10%，达到1171.4亿美元。中国大陆市场销售额同比激增35%，达到495.5亿美元，连续五年蝉联全球最大半导体设备市场。其中，半导体检测与量测设备占据重要市场份额，在半导体制造设备的价值量占比高达13%。然而，目前该设备领域的国产化率仍不足10%，尚存很大的国产替代空间。
中科飞测长期以来将自主研发创新放在首位，重视国内集成电路产业生态建设，保持高强度的研发投入，近五年公司研发支出占营业收入的平均比例超过30%。目前公司核心产品线覆盖了约70%的市场产品种类，走出了用十年追赶国外企业数十年积累的成长曲线，成为国产设备体系中最具系统化实力的代表之一，已在产品种类、客户覆盖、技术水平、营收规模与研发强度等多个维度国内领先，大力推动国内集成电路产业在检测和量测设备环节的自主可控。
未来，中科飞测仍将坚持自主研发创新，联合国内产业链上下游合作伙伴合作攻坚，进一步提高现有70%产品种类的市占率，持续增强客户黏性，并完成代际差距的追逐和赶超。同时，加快对尚未覆盖的30%高端领域的技术突破，重点攻克电子束检测等前沿设备，拓宽产业边界，力求实现从“对标国际”的挑战者，迈向“重塑格局”的行业引领者。
中科飞测正加速“播种”，不断拓展全国布局。为更高效地响应客户需求，目前产业布局已遍布京津冀、长三角、珠三角等重点区域，辐射国内主流客户产线；2025年5月，公司启动了上海张江研发中心及生产基地建设项目，以进一步增强与国内产业链伙伴的紧密联系，以此进一步加快前沿工艺产品验证和产业化进程，构建“以产带研、以需促产”的协同生态。
中科飞测不仅是国产量测和检测设备的技术替代者，更肩负着成为中国集成电路制造行业“标尺”的国家使命。每一款产品都是一棵新苗，扎根于全国芯片产业的沃土，正茁壮成长为参天大树，汇聚成茂密的国产创新“森林”。
