機(jī)械設(shè)備行業(yè)HBM產(chǎn)業(yè)鏈專題報告匯報：國內(nèi)AI發(fā)展勝負(fù)手國產(chǎn)化迫在眉睫

國內(nèi)AI發(fā)展勝負(fù)手，國產(chǎn)化迫在眉睫--HBM產(chǎn)業(yè)鏈專題報告匯報證券研究報告|行業(yè)專題報告機(jī)械設(shè)備2024年11月21日報告要點(diǎn)2HBM是AI時代的必備品，重要性不亞于GPU/TPU，目前行業(yè)空間正快速增長。AI的發(fā)展對數(shù)據(jù)的處理速度、存儲容量、能源效率都提出了更高的要求。HBM相比傳統(tǒng)采用DRAM的方式，具有高帶寬、高容量、低功耗和小尺寸四大優(yōu)勢，是AI時代不可或缺的產(chǎn)品，已逐步成為AI加速卡（GPU、TPU等）的搭載標(biāo)配，價值量占比最高且仍在進(jìn)一步提升，重要性不亞于GPU/TPU。根據(jù)TrendForce，基于三星、海力士和美光的出貨口徑，2023年全球HBM產(chǎn)業(yè)收入為43.5億美元，預(yù)計2024年快速增長至183億美元，同比漲幅超過300%，2025年漲幅預(yù)計仍將超過100%，市場空間呈現(xiàn)快速增長。目前HBM國產(chǎn)化率幾乎為0，國產(chǎn)替代加速為板塊帶來戴維斯雙擊機(jī)會。相較GPU/TPU國產(chǎn)替代的關(guān)注度而言，市場對HBM的認(rèn)知有所不足。目前，雖然美國禁止英偉達(dá)和AMD向中國出售高端GPU，但我國仍有一批優(yōu)秀的企業(yè)正積極研發(fā)并已順利量產(chǎn)出具有一定競爭力的GPU/TPU產(chǎn)品；而在HBM領(lǐng)域，國內(nèi)受制于DRAM和先進(jìn)封裝量產(chǎn)工藝，國產(chǎn)化率幾乎為0，國內(nèi)企業(yè)尚無大規(guī)模量產(chǎn)產(chǎn)品，HBM生產(chǎn)目前仍由海外三大家（三星、海力士和美光）壟斷，一旦產(chǎn)品無法購買，勢必將影響到我國AI服務(wù)器的搭建乃至整個AI的發(fā)展。我們判斷，隨著特朗普上臺后制裁擔(dān)憂升級，HBM國產(chǎn)化有望提速，板塊或迎來戴維斯雙擊。國產(chǎn)替代任重道遠(yuǎn)，未來機(jī)會和壓力同在。HBM生產(chǎn)需同時具備DRAM生產(chǎn)和先進(jìn)封裝工藝（核心工藝包括TSV、microbumping和堆疊鍵合技術(shù)）的產(chǎn)業(yè)化能力，目前國內(nèi)部分企業(yè)雖有一定的DRAM和先進(jìn)封裝技術(shù)基礎(chǔ)，但掌握的DRAM工藝制程明顯落后于國際水平，且在DRAM上應(yīng)用TSV、micro-bumping和堆疊鍵合等先進(jìn)封裝工藝的經(jīng)驗(yàn)有所不足。未來機(jī)會和壓力同在。報告要點(diǎn)3我國擁有一批優(yōu)秀的HBM產(chǎn)業(yè)鏈（潛在）供應(yīng)商，在AI浪潮及國產(chǎn)替代共振下，有望乘勢而起，建議積極關(guān)注。設(shè)備端（機(jī)械）：建議關(guān)注賽騰股份、精智達(dá)、芯源微、華海清科、中微公司、拓荊科技、北方華創(chuàng)、盛美上海、新益昌材料端：建議關(guān)注聯(lián)瑞新材、華海誠科、雅克科技、強(qiáng)力新材封測端：建議關(guān)注通富微電、佰維存儲、長電科技、晶方科技代工廠：建議關(guān)注武漢新芯（IPO問詢）風(fēng)險提示：良率風(fēng)險，AI發(fā)展不及預(yù)期風(fēng)險，中美競爭風(fēng)險。生產(chǎn)良率不及預(yù)期：在生產(chǎn)過程中，工藝、設(shè)備調(diào)試等可能會影響產(chǎn)品良率，若良率小于40%，將會難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。國內(nèi)AI發(fā)展不及預(yù)期：算力模型落地應(yīng)用場景目前仍不明朗，若國內(nèi)AI發(fā)展低于預(yù)期，對HBM的未來需求將會有一定的負(fù)面影響。中美競爭加?。喝裘绹訌?qiáng)對國內(nèi)HBM相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備限制，將可能會延遲國內(nèi)實(shí)現(xiàn)HBM自供的進(jìn)程。前言：HBM賽道正被低估，戴維斯雙擊拐點(diǎn)將近公司加速卡內(nèi)存NVIDIAB300,GB300,B300A,GB300AHBM3ENVIDIAB100/B200,GB200HBM3ENVIDIAH200,GH200HBM3ENVIDIAH100(包括H800,H20)HBM3/3ENVIDIAA100(包括A800),A30HBM2EAMDMI325,MI350HBM3EAMDM1300

SeriesHBM3AMDMI200HBM2ExilinxVersalHBM2EIntelMax,

Altera

Stratix,

Gaudi

SeriesHBM2/2EGoogleTPUHBM2/2E/3/3EAWSTrainium,

InferentiaHBM2E/3MicrosoftMaiaHBM2EHBM可滿足AI的高帶寬需求，已逐步成為AI加速卡（GPU、TPU等）的搭載標(biāo)配，價值量占比最高且仍在進(jìn)一步提升HBM當(dāng)前國產(chǎn)化率幾乎為0，國產(chǎn)替代空間廣闊特朗普上臺后制裁擔(dān)憂升級，HBM國產(chǎn)化有望提速，板塊或迎來戴維斯雙擊HBM價值量占比4資料來源：TrendForce，英偉達(dá)官網(wǎng)，新硅NewGeekAI加速卡物料清單成本占比目錄HBM正被低估，行業(yè)正處1-10前夕HBM制造的核心壁壘在于晶圓級先進(jìn)封裝工藝HBM國產(chǎn)化是國內(nèi)發(fā)展AI的必要一環(huán)建議關(guān)注標(biāo)的風(fēng)險提示1.1.1

存儲器是半導(dǎo)體賽道第二大子行業(yè)?

存儲器占半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模的25%以上。半導(dǎo)體行業(yè)分為集成電路、光電器件、分立器件、傳感器等子行業(yè)，根據(jù)功能的不同，集成電路又可以分為邏輯電路、存儲器、模擬電路、微處理器等細(xì)分領(lǐng)域。根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計（WSTS）對世界半導(dǎo)體貿(mào)易規(guī)模的最新報告預(yù)測，2024年全球半導(dǎo)體行業(yè)的整體規(guī)模將達(dá)到6112.31億美元，同比增長16.0%。其中存儲芯片的市場規(guī)模1631.53億美元，是半導(dǎo)體中第二大的子行業(yè)，僅次于邏輯電路，占比超過1/4。資料來源：WSTS，佰維存儲招股說明書62013-2025

全球半導(dǎo)體存儲器市場規(guī)模及預(yù)測（億美元）2024年半導(dǎo)體行業(yè)全球市場結(jié)構(gòu)預(yù)測1.1.2

存儲器主要以DRAM和NAND

Flash為主資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院，佰維存儲招股說明書7半導(dǎo)體存儲器分為易失性存儲器和非易失性存儲器。存儲器是指利用磁性材料或半導(dǎo)體等材料作為介質(zhì)進(jìn)行信息存儲的器件，半導(dǎo)體存儲器利用半導(dǎo)體介質(zhì)貯存電荷以實(shí)現(xiàn)信息存儲，存儲與讀取過程體現(xiàn)為電荷的貯存或釋放。半導(dǎo)體存儲器按照是否需要持續(xù)通電以維持?jǐn)?shù)據(jù)分為易失性存儲器和非易失性存儲器。易失存儲芯片主要包含靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器（SRAM）和動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（DRAM）；非易失性存儲器主要包括可編程只讀存儲器（PROM），閃存存儲器（NAND

Flash）和可擦除可編程只讀寄存器（EPROM/EEPROM）等。NAND

Flash（閃存）和DRAM（內(nèi)存）存儲器是半導(dǎo)體存儲器中規(guī)模最大的細(xì)分市場。2023年，NAND

Flash和DRAM規(guī)模合計占整個半導(dǎo)體存儲器市場比例達(dá)到95%以上。2023年存儲芯片全球市場結(jié)構(gòu)1.1.3

非易失性存儲器以NAND

Flash為主2024年NAND

Flash市場規(guī)模預(yù)計為656.1億美元。NAND

Flash是非易失性存儲的一種，相較于其他非易失性存儲產(chǎn)品，

NAND

Flash具有存儲容量大、讀寫速度快、功耗低、單位成本低等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于有大容量存儲需求的電子設(shè)備。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測，2024年NAND

Flash市場規(guī)模為656.1億美元。NAND

Flash市場集中度很高，CR

5達(dá)95%以上。目前全球具備NAND

Flash晶圓生產(chǎn)能力的主要有三星、鎧俠、西部數(shù)據(jù)、美光、SK海力士、英特爾等企業(yè)，國產(chǎn)廠商長江存儲處于起步狀態(tài)，正在市場份額與技術(shù)上奮起直追。根據(jù)TrendForce，截止2024年6月，五大NAND

Flash晶圓廠占據(jù)了95%以上的市場份額。NAND

Flash下游需求以固態(tài)硬盤和手機(jī)為主。隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G等新興應(yīng)用場景不斷落地，電子設(shè)備需要存儲的數(shù)據(jù)也越來越龐大，NAND

Flash需求量龐大，市場前景廣闊。根據(jù)Gartner，2020年NAND

Flash下游固態(tài)硬盤占比49%，智能手機(jī)占比32%。資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院，TrendForce，Gartner，佰維存儲招股說明書82019-2024

全球NAND市場規(guī)模（億美元）截止2024年6月全球NAND市場格局 2020年NAND

Flash全球下游占比1.1.4

易失性存儲芯片以DRAM為主2024年DRAM市場規(guī)模約780億美元。DRAM是動態(tài)隨機(jī)存取存儲器，相較于SRAM，DRAM的特征是讀寫速度快、延遲低，但掉電后數(shù)據(jù)會丟失，常用于計算系統(tǒng)的運(yùn)行內(nèi)存。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測，2024年DRAM整體市場規(guī)模約為780億美元。DRAM市場集中度很高，CR

3達(dá)95%以上。目前DRAM晶圓的市場供應(yīng)主要集中在三星、海力士和美光。截止2024年6月三大廠商市場占有率合計已超過95%，其中三星市場占有率42.9%。國內(nèi)DRAM晶圓廠商主要為合肥長鑫，目前尚處于起步階段。DRAM下游需求以移動設(shè)備和服務(wù)器為主。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，DRAM下游需求市場格局較為穩(wěn)定，2023年移動設(shè)備占比最高達(dá)37.6%，服務(wù)器次之，占比達(dá)36%。資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，TrendForce92019-2024

全球DRAM市場規(guī)模（億美元）截止2024年6月全球DRAM市場格局2023年DRAM全球下游占比1.1.5

HBM屬于DRAM中GDDR的一種HBM屬于DRAM中GDDR的一種。DRAM按照產(chǎn)品分類分為傳統(tǒng)型（Legacy/SDR）DRAM、DDR、LPDDR和GDDR，其中DDR/LPDDR為DRAM目前應(yīng)用最廣的類型，兩者合計占DRAM比例穩(wěn)定維持在90%左右，其特點(diǎn)分別如下：傳統(tǒng)型DRAM（Legacy/SDR）只在時鐘上升沿讀取數(shù)據(jù)，速度相對慢；DDR在時鐘上升沿和下降沿都可以讀取數(shù)據(jù)，是雙倍速率同步動態(tài)隨機(jī)存儲器，主要應(yīng)用在個人計算機(jī)、服務(wù)器上，預(yù)計未來DDR5滲透率會逐步提高；LPDDR是Low

Power

DDR，主要應(yīng)用于移動端電子產(chǎn)品；GDDR是Graphics

DDR，主要應(yīng)用于圖像處理領(lǐng)域，HBM屬于GDDR的一種。資料來源：Semiengineering，Yole，佰維存儲招股說明書101.2.1

HBM系新一代AI加速卡內(nèi)存芯片資料來源：海力士官網(wǎng)，智研咨詢11HBM（High

Bandwidth

Memory，高帶寬存儲器）是一種基于3D堆棧工藝的高性能半導(dǎo)體存儲器，具備高帶寬和能效，常被用于高性能計算、網(wǎng)絡(luò)交換及轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備等需要高存儲器帶寬的應(yīng)用場合。作為全新一代的CPU/GPU內(nèi)存芯片，HBM本質(zhì)上是基于2.5/3D先進(jìn)封裝技術(shù)，把多塊DRAM堆疊起來后與GPU芯片封裝在一起，實(shí)現(xiàn)大容量、高位寬的DDR組合陣列。HBM產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋上游的材料和設(shè)備廠商，中游的IDM廠商，下游的CPU/GPU/TPU等廠商。上游設(shè)備商主要提供生產(chǎn)HBM所需的原材料和設(shè)備，如硅晶圓、光刻機(jī)、刻蝕機(jī)等，參與廠商包括應(yīng)用材料、泛林、法國液化空氣、科磊等。中游制造商則負(fù)責(zé)將原材料加工成HBM芯片，包括晶圓制造、切割、封裝等環(huán)節(jié)，參與廠商為三星、海力士和美光等。下游則主要是HBM芯片的應(yīng)用領(lǐng)域，如數(shù)據(jù)中心、AI芯片、固態(tài)硬盤等，參與廠商包括英偉達(dá)、AMD和谷歌等。HBM

3結(jié)構(gòu)示意圖 HBM產(chǎn)業(yè)鏈1.2.2

HBM相對優(yōu)勢明顯HBM技術(shù)相較于傳統(tǒng)內(nèi)存技術(shù)，具有高帶寬、高容量、低功耗和小尺寸四大優(yōu)勢：高帶寬：由于采用了串行接口和優(yōu)化的信號傳輸技術(shù)，HBM能夠提供遠(yuǎn)超傳統(tǒng)DRAM的帶寬，滿足高性能計算的需求。高容量：通過3D堆疊技術(shù)，HBM在相同的芯片面積內(nèi)可以集成更多的DRAM層，從而提供更大的內(nèi)存容量。低功耗：HBM的垂直堆疊結(jié)構(gòu)減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x，從而降低了功耗；同時，TSV技術(shù)的應(yīng)用也有助于減少功耗。小尺寸：HBM的3D堆疊設(shè)計使得內(nèi)存模塊的尺寸大大減小，有助于實(shí)現(xiàn)更緊湊的系統(tǒng)設(shè)計。資料來源：三星電子，集成電路大數(shù)據(jù)平臺（微信公眾號）12GDDR5VS

HBM結(jié)構(gòu)示意圖GDDR5VS

HBM尺寸示意圖1.2.3

HBM最大優(yōu)勢在于高帶寬?

HBM最大的特點(diǎn)是高帶寬。HBM的I/O速率雖然慢于傳統(tǒng)GDDR，但其接口有1024個數(shù)據(jù)“線”，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)GDDR的32條數(shù)據(jù)線，通過極寬的接口方式實(shí)現(xiàn)了更高的帶寬。資料來源：EEPW13HBM

I/O示意圖GDDR6

I/O示意圖1.3.1

HBM空間廣闊，目前呈快速增長?

2024年HBM市場空間將近200億美元，呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。根據(jù)TrendForce，按照三星、海力士、美光的出貨情況看，2023年全球HBM產(chǎn)業(yè)收入達(dá)43.5億美元，預(yù)計2024年快速增長至183億美元，同比漲幅超過300%，主要系銷量增長200%以上以及產(chǎn)品均價小幅提升。2025年預(yù)計漲幅仍超過100%，呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。2022-2025

HBM全球市場空間（億美元）14資料來源：TrendForce1.3.2

HBM快速增長的核心驅(qū)動力來自產(chǎn)銷量?

隨著AI的快速發(fā)展，HBM的用量大幅提升。根據(jù)TrendForce，2023年全球AI芯片所需要的HBM達(dá)19.2億Gb，而預(yù)計2024年為63.7億Gb

HBM，增幅高達(dá)232%，2025年增速預(yù)計仍將超過100%。2022-2025

全球AI芯片需要的HBM（百萬Gb）15資料來源：TrendForce1.3.3

HBM快速增長的另一驅(qū)動力系產(chǎn)品迭代?

隨著高代際HBM產(chǎn)品比例不斷提升，HBM出貨均價呈現(xiàn)上升態(tài)勢。根據(jù)TrendForce，2023年HBM3及以上代際產(chǎn)品出貨量合計約45%，2024年預(yù)計提升至82%左右，高代際產(chǎn)品占比提升。根據(jù)TrendForce，2024年HBM2、2E、3、3E（代際由低到高）價格分別為1.55、1.29、1.38、1.71美元/Gb。隨著高代際產(chǎn)品比例提升，整體HBM出貨均價呈現(xiàn)逐步增長態(tài)勢，預(yù)計2024年整體均價可達(dá)1.5美元/Gb。

（注明：1GB=8Gb）2022-2025

HBM各代際產(chǎn)品占比2024年HBM各代際產(chǎn)品價格（美元/Gb）2022-2025

HBM加權(quán)均價（美元/Gb）16資料來源：TrendForce1.4

HBM市場主要被海外壟斷，海力士份額最高?

HBM市場由海力士、三星、美光壟斷，其中海力士份額最高。根據(jù)TrendForce，2022年，SK海力士占據(jù)HBM內(nèi)存市場

50%的份額，三星占40%，美光占10%。2023和2024年間，三星和SK海力士將繼續(xù)主導(dǎo)市場，兩家公司的份額幾乎相同，合計約為95%，美光的市場份額預(yù)計將在4%至7%之間徘徊。目前看，未來還是以三大家為主，因三星和美光的全力追趕，海力士的份額有所回落但依舊保持領(lǐng)先地位。預(yù)計2025年，三星、海力士和美光市場份額將分別為42%、45%和13%。2022-2025

HBM全球市場結(jié)構(gòu)（chip

out口徑

%）2022-2025

全球HBM產(chǎn)能（chip

out口徑百萬Gb）17資料來源：TrendForce1.5.1

HBM快速迭代，目前最新產(chǎn)品已到第五代產(chǎn)品HBM3EHBM1HBM2HBM2EHBM3HBM3EHBM4HBM4E芯片密度2Gb8Gb16Gb16Gb24GbTBDTBD堆疊高度4層4層/8層4層/8層8層/12層8層/12層/16層12層/16層16層/20層容量1GB4GB/8GB8GB/16GB16GB/24GB24GB/36GB/48GB36GB/48GB49GB-64GB帶寬128GB/s307GB/s460GB/s819GB/s1.18TB/s1.5TB/S2+TB/SI/O速率1Gbps2.4Gbps3.6Gbps6.4Gbps8GbpsTBDTBD工藝201Y,1Z1Z1α,1β1β，1c?

HBM目前總共有五代產(chǎn)品，分別為HBM1/2/2E/3/3E，正開發(fā)HBM4。2014年，SK海力士與AMD聯(lián)合開發(fā)了全球首款硅通孔HBM產(chǎn)品；2018年，海力士發(fā)布第二代HBM產(chǎn)品HBM2，關(guān)鍵改進(jìn)是偽通道模式、用于通道的硬修復(fù)和軟修復(fù)的通道重新映射模式、防過熱保護(hù)等，數(shù)據(jù)速率和能耗均有所改善；2020年，海力士發(fā)布第三代產(chǎn)品HBM2E是HBM2的擴(kuò)展版本，與HBM2相比，HBM2E具有技術(shù)更先進(jìn)、應(yīng)用范圍更廣泛、速度更快、容量更大等特點(diǎn)，同時HBM2E的散熱性能也比HBM2高出36%；2021年10月，海力士依舊全球率先發(fā)布首款HBM3，持續(xù)鞏固其市場領(lǐng)先地位；2024年，海力士全球率先開始量產(chǎn)8/12層HBM3E，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有HBM產(chǎn)品中最大的36GB容量。11月4日，海力士正式于2024年SK

AI峰會上宣布開發(fā)全球最大容量16層堆疊HBM3E；展望未來，預(yù)計HBM4

12hi（12層）產(chǎn)品將于2026年發(fā)布，而HBM4

16hi（16層）產(chǎn)品將于2027年首次亮相。2014 2018 2020 2022 2024 2026 202818資料來源：海力士官網(wǎng)，TrendForce1.5.2

明年預(yù)計GPU廠商將會開始使用HBM3E

12hi?

明年預(yù)計GPU廠商將會開始使用HBM3E

12hi（12層）。目前Nvidia的產(chǎn)品發(fā)布周期已從兩年縮短至一年，加快各大內(nèi)存公司在下一代高帶寬內(nèi)存

(HBM)

技術(shù)領(lǐng)域的競爭節(jié)奏。展望2025年，從各大AI方案商來看，HBM規(guī)格需求將明顯朝HBM3e轉(zhuǎn)移，12hi堆疊產(chǎn)品預(yù)期將會增加，將帶動單顆芯片HBM容量提升。2024年9月底，根據(jù)TrendForce最新調(diào)查顯示，三星、SK海力士與美光分別于1H24與3Q24提交首批HBM3e

12hi樣品，目前正處于驗(yàn)證階段，兩家廠商進(jìn)度較快，預(yù)計年底完成驗(yàn)證。2022-2025

NVIDIA和AMD采用HBM具體型號（2024年5月統(tǒng)計）19資料來源：TrendForce目錄HBM正被低估，行業(yè)正處1-10前夕HBM制造的核心壁壘在于晶圓級先進(jìn)封裝工藝HBM國產(chǎn)化是國內(nèi)發(fā)展AI的必要一環(huán)建議關(guān)注標(biāo)的風(fēng)險提示2.1

HBM制造中TSV成本占比最高，直接決定良率?

HBM制造主要包括TSV（硅通孔）、micro

bumping（微凸點(diǎn)制作）和堆疊鍵合。我們假設(shè)HBM毛利率為50%左右，2024年HBM生產(chǎn)各環(huán)節(jié)合計市場空間預(yù)計約為92億美元。根據(jù)3D

InCites，以4層DRAM存儲芯片與一層邏輯芯片堆疊為例，在99.5%的封裝良率下，TSV生產(chǎn)、TSV顯露、晶圓凸點(diǎn)、組裝（采用TC-NCF法）在總成本中的占比分別為18%、12%、3%、15%，其中TSV環(huán)節(jié)成本包括TSV創(chuàng)建和TSV顯露，合計占比達(dá)30%，約為27.6億美元。TSV環(huán)節(jié)作為成本的重要組成項(xiàng)，直接影響了產(chǎn)品的良率。資料來源：

3D

InCites，韓國每日經(jīng)濟(jì)新聞21HBM封裝成本拆分（封裝良率99.5%）2.2.1

HBM生產(chǎn)核心在于先進(jìn)封裝工藝22資料來源：海力士官網(wǎng)單個DRAM制作時使用TSV技術(shù)和micro

bumping技術(shù)整體封裝階段使用技術(shù)為：COWOS工藝多個DRAM堆疊鍵合時使用技術(shù)為：MR-MUF或者TC-NCF工藝，未來或?qū)⒉捎肏ybrid

Bonding工藝?

HBM生產(chǎn)的核心難點(diǎn)在于晶圓級先進(jìn)封裝技術(shù)，主要包括TSV、micro

bumping和堆疊鍵合。HBM首先使用TSV技術(shù)、microbumping技術(shù)在晶圓層面上完成通孔和凸點(diǎn)，再通過TC-NCF、MR-MUF、HybridBonding工藝完成堆疊鍵合，然后連接至logic

die，封測公司采用cowos工藝將HBM、SoC通過interposer硅中介層形成互通，最終連接至基板。HBM工藝示意圖2.2.2

TSV工藝相較傳統(tǒng)互聯(lián)方式優(yōu)勢明顯23資料來源：Business

WireTSV本質(zhì)是一種垂直互聯(lián)方式。TSV

（硅通孔技術(shù)）是通過垂直堆疊芯片、垂直連接各層來實(shí)現(xiàn)信號傳輸?shù)淖钚禄ミB方案。為了實(shí)現(xiàn)信號的傳輸，在通孔的中心填充導(dǎo)電性良好的金屬來實(shí)現(xiàn)互連。TSV相較于傳統(tǒng)互連方式更有優(yōu)勢。傳統(tǒng)方式是采取金屬布線和引線鍵合技術(shù)相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)互連封裝，其信號傳輸距離長，信號損耗大，降低了通道和電路的可靠性。同時，平面層內(nèi)互連布線復(fù)雜，容易導(dǎo)致信號和某些器件之間相互干擾。此外，平面布線也占用了芯片一定的使用面積。相較于傳統(tǒng)方式，TSV采用垂直互聯(lián)方式，其優(yōu)勢在于進(jìn)一步提高了芯片的集成度，避免了空間的閑置和浪費(fèi)，從而提高了芯片的堆疊密度。同時，由于是垂直空間互連，信號的傳輸效率和可靠性大大提高。硅通孔的應(yīng)用使芯片的集成化、小型化和低功耗成為可能。傳統(tǒng)互連方式

VS

TSV垂直互連示意圖2.2.3

TSV工藝分為五步TSV

制造的主要工藝流程依次為：硅通孔制造深反應(yīng)離子刻蝕（DRIE）法行成通孔；絕緣層制備使用化學(xué)沉積的方法沉積制作絕緣層；阻擋層和種子層制備使用物理氣相沉積的方法沉積制作阻擋層和種子層；電鍍填充選擇一種電鍍方法在盲孔中進(jìn)行銅填充；拋光使用化學(xué)和機(jī)械拋光（CMP）法去除多余的銅。而一旦完成了銅填充，則需要對晶圓進(jìn)行減?。蛔詈笫沁M(jìn)行晶圓鍵合。24資料來源：《Research

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Wenhua

Li）HBM流程示意圖2.2.4

TSV工藝：硅通孔制造?

（1）硅通孔制造采用深反應(yīng)離子刻蝕法行成通孔：

目前，TSV的刻蝕方法主要包括深反應(yīng)離子刻蝕（DRIE）和激光刻蝕。DRIE也稱“Bosch”刻蝕，由Bosch公司首次提出，Bosch工藝通過交替進(jìn)行刻蝕和保護(hù)步驟來改善TSV的各向異性，保證TSV通孔的垂直度，從而形成硅通孔。具體而言，DRIE以其出色的制高深寬比孔能力而聞名。它可以實(shí)現(xiàn)大于20:1的深寬比，這對于制造深而窄的通孔非常重要，另外DRIE的各向異性蝕刻工藝使其能夠有效地蝕刻縱向深度，同時保持較小的橫向?qū)挾取９?yīng)商：國外：刻蝕設(shè)備主要由美國應(yīng)用材料、泛林半導(dǎo)體占據(jù)；氣體包括液化空氣集團(tuán)、默克、林德等國內(nèi)：中微公司、北方華創(chuàng)等推出的等離子刻蝕機(jī)，可實(shí)現(xiàn)一定程度的高深寬比刻蝕25資料來源：《Research

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Li），《Tutorial

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forming

through-siliconvias》（Susan

L.

Burkett;

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B.

Jordan;

Rebecca

P.

Schmitt;

Lyle

A.

Menk;

Andrew

E.

Hollowell），《TSV關(guān)鍵工藝設(shè)備特點(diǎn)及國產(chǎn)化展望》（褚曉虹），F(xiàn)ortuneBusinessInsights通孔截面示意圖通孔立體示意圖2.2.5

TSV工藝：絕緣層制備?

（2）絕緣層制備使用化學(xué)沉積的方法沉積制作絕緣層：TSV孔內(nèi)的絕緣層用于將硅襯底與孔內(nèi)的傳輸通道隔離，有效降低了信號從導(dǎo)電金屬泄露至硅襯底所造成的信號畸變和串?dāng)_。側(cè)壁隔離層的質(zhì)量成為主要關(guān)注點(diǎn)，絕緣層失效可能導(dǎo)致漏電或其他可靠性問題，直接影響硅基器件的良率。介質(zhì)層沉積的方法主要有高溫?zé)嵫趸?、物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)，其中CVD包括等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)和亞大氣壓化學(xué)氣相沉積(SACVD)。供應(yīng)商：國外：KLA（SPTS）、應(yīng)用材料等國內(nèi)：拓荊科技等絕緣層生成流程示意圖資料來源：《Research

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Li），《TSV關(guān)鍵工藝設(shè)備特點(diǎn)及國產(chǎn)化展望》（褚曉虹）262.2.6

TSV工藝：阻擋層和種子層制備?

（3）阻擋層和種子層制備使用物理氣相沉積的方法沉積制作阻擋層和種子層：在TSV的制作工藝中，一般采用銅作為TSV通孔內(nèi)部的金屬互連材料。然而銅在互連線中的應(yīng)用面臨一些挑戰(zhàn)。銅在二氧化硅介質(zhì)中的擴(kuò)散速度很快，容易導(dǎo)致絕緣層介電性能的嚴(yán)重劣化，甚至導(dǎo)致器件在低溫下性能劣化。因此，在電鍍銅填充TSV通孔之前，需要制備阻擋層，阻止銅遷移到硅襯底，從而使銅能夠應(yīng)用于集成電路中。由于阻擋層上銅的導(dǎo)電性低、成核行為差，且阻擋層材料延展性較差，通常需要在沉積阻擋層后再沉積銅種子層才能進(jìn)行銅電鍍，幫助導(dǎo)電。通常，鈷、氮化硅鉭、鈦、氮化鈦、氮化硅和氮化鎢被用作阻擋層，鈦被用作種子層。供應(yīng)商：國外：KLA（SPTS）等國內(nèi)：北方華創(chuàng)等阻擋層和種子層生成流程示意圖資料來源：《Research

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Li），《TSV關(guān)鍵工藝設(shè)備特點(diǎn)及國產(chǎn)化展望》（褚曉虹）272.2.7

TSV工藝：電鍍填充?

（4）電鍍填充選擇電鍍法在盲孔中進(jìn)行銅填充：目前，硅通孔中心導(dǎo)體填充的金屬材料主要有銅和鎢。銅由于導(dǎo)電性能優(yōu)異，能與現(xiàn)行工藝很好地結(jié)合，一般采用電鍍填充銅。目前，TSV電鍍填銅主要采用硫酸銅工藝體系。電鍍液的絕大部分成分為硫酸、銅離子、氯離子、促進(jìn)劑、抑制劑、整平劑六種。理想的填充工藝為自下而上的沉積工藝，即在鍍銅液中合理配比抑制劑、促進(jìn)劑等不同添加劑，可達(dá)到“在孔內(nèi)加速，在孔外抑制”的效果，從而得到電阻率低、無空洞、可靠性高的硅通孔結(jié)構(gòu)。硅通孔電鍍銅工藝目前主要有大馬士革電鍍和掩模電鍍兩種。供應(yīng)商：國外：設(shè)備包括德國安美特、東京電子、Ebara、應(yīng)用材料、泛林集團(tuán)等；電鍍液包括陶氏化學(xué)、樂思化學(xué)、上村、安美特、羅門哈斯等國內(nèi)：設(shè)備包括盛美上海等；電鍍液包括上海新陽、天承科技等電鍍填充流程示意圖28資料來源：《Research

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Li）2.2.8

TSV工藝：拋光29資料來源：《Research

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Li）?

（5）拋光使用化學(xué)和機(jī)械拋光（CMP）法去除多余的銅：TSV工藝中引入了

CMP

技術(shù)，用于去除硅表面的SiO2電介質(zhì)層、阻擋層和種子層。CMP工藝會將電鍍產(chǎn)生的多余銅從表面去除，需要快速的銅去除速度和高的一致性。其次，為了去除阻擋層，拋光液必須具有速度選擇性并使缺陷最小化。最后，必須對氧化層進(jìn)行拋光。在CMP過程中，當(dāng)銅表面的氧化物被去除后，拋光液的化學(xué)成分會氧化新暴露的金屬表面，然后對其進(jìn)行機(jī)械研磨，直到多余的銅金屬全部消失。供應(yīng)商：國外：設(shè)備包括應(yīng)用材料、Ebara等；拋光墊、拋光液包括陶氏、FujiFilm、卡博特等國內(nèi)：設(shè)備包括華海清科、特思迪等；拋光墊、拋光液包括鼎龍股份、安集科技等2.3.1

HBM主要采用micro

bumping工藝制備微凸點(diǎn)晶圓微凸點(diǎn)是先進(jìn)封裝中的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)之一。其主要作用是電信號互連及機(jī)械支撐，目前絕大部分先進(jìn)封裝均需要用到晶圓微凸點(diǎn)技術(shù)，而凸點(diǎn)的制備則是微凸點(diǎn)技術(shù)最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。HBM采用電鍍法制備微凸點(diǎn)。凸點(diǎn)制備方法有蒸發(fā)濺射法、電鍍法、化學(xué)鍍法、機(jī)械打球法、焊膏印刷法和植球法等。目前HBM的DRAM芯片之間主要通過micro

bump（微凸點(diǎn)）互聯(lián)，micro

bump是電鍍形成的銅柱凸點(diǎn)。30資料來源：《晶圓微凸點(diǎn)技術(shù)在先進(jìn)封裝中的應(yīng)用研究進(jìn)展》（劉冰、夏良、賀京峰、孔云、陳平，微納電子與智能制造期刊），《Semiconductor

AdvancedPackaging》（John

H.

Lau）

方式優(yōu)勢劣勢機(jī)械打球法工藝簡單，成本低，可在離散芯片上制作凸點(diǎn)電極(IO)太多時，成本高，效率低焊膏印刷法工藝簡單，設(shè)備投入小不容易控制凸點(diǎn)高度，很難制作小于200μm的凸點(diǎn)植球法無污染，產(chǎn)能大，工藝穩(wěn)定受制于設(shè)備技術(shù)，最小植球直徑為60μm電鍍法可制備直徑小于60μm的凸點(diǎn)，均勻性好工藝復(fù)雜，造價貴，且存在環(huán)境污染的問題凸點(diǎn)制備方法比較微凸點(diǎn)截面示意圖2.3.2

micro

bumping工藝分為四步凸點(diǎn)制作流程涉及前道工藝，其主要步驟包括：濺射形成凸點(diǎn)下金屬層（UBM）；由于要確保凸點(diǎn)擁有足夠的高度，因此需選用能在晶圓上厚涂的光刻膠，并利用其形成掩膜；銅電鍍形成凸點(diǎn)，電鍍完成后，光刻膠隨即被去除，并采用金屬刻蝕工藝去除凸點(diǎn)之外的UBM；通過晶圓級回流焊設(shè)備將這些凸點(diǎn)制成球形。這里采用的焊接凸點(diǎn)回流焊工藝可以最大限度減少各凸點(diǎn)的高度差，降低焊接凸點(diǎn)表面的粗糙度，同時去除焊料中自帶的氧化物，進(jìn)而保障在鍵合過程中增加鍵合強(qiáng)度。31資料來源：《晶圓微凸點(diǎn)技術(shù)在先進(jìn)封裝中的應(yīng)用研究進(jìn)展》（劉冰、夏良、賀京峰、孔云、陳平，微納電子與智能制造期刊）2.4.1主流廠商堆疊鍵合工藝技術(shù)路徑仍有分化堆疊鍵合工藝包括TC-NCF、MR-MUF和混合鍵合工藝，目前海力士采用MR-MUF工藝，三星和美光采用TC-NCF工藝，由于不同工藝對層數(shù)和高度上限不同，未來三家逐步走向混合鍵合工藝，可在一定高度內(nèi)實(shí)現(xiàn)更多的層數(shù)。TC-NCF（Thermo

Compression

–

Non-Conductive

Film，非導(dǎo)電薄膜）：對HBM產(chǎn)品中每層垂直堆疊芯片分別進(jìn)行加熱和互聯(lián)，具體步驟是使用非導(dǎo)電薄膜（NCF）填充DRAM

die微凸點(diǎn)側(cè)的微凸點(diǎn)間空隙，再使用熱壓鍵合連接兩層die。MR-MUF（Mass

reflow

molded

underfill，批量回流模制底部填充）：對HBM產(chǎn)品中所有的垂直堆疊芯片同時進(jìn)行加熱和互聯(lián)，具體步驟是將多個芯片放置在下層基板上，通過回流焊一次性粘合，并用模塑料填充間隙。MR-MUF示意圖32資料來源：海力士官網(wǎng)TC-NCF示意圖2.4.2

MR-MUF工藝仍在進(jìn)一步升級?

先進(jìn)MR-MUF：海力士開發(fā)的先進(jìn)MR-MUF即新一代MR-MUF技術(shù)，具備翹曲控制特性，可實(shí)現(xiàn)無翹曲堆疊，且芯片厚度比傳統(tǒng)芯片薄40%，并通過新型保護(hù)材料提高了散熱性能。TC-NCFVS

MR-MUF33資料來源：海力士官網(wǎng)MR-MUF提升散熱性能2.4.3

混合鍵合是理想的下一代技術(shù)34資料來源：海力士官網(wǎng)，TrendForce，半導(dǎo)體行業(yè)觀察（微信公眾號）HBM1HBM2HBM2EHBM3HBM3EHBM4HBM4EHBM5帶寬128GB/s307GB/s460GB/s819GB/s1.18TB/s1.5TB/S2+TB/STBD堆疊高度4層4層/8層4層/8層8層12層8層12層16層12層16層12層16層16層>20層海力士TC-NCFTC-NCFMR-MUFMR-MUF先進(jìn)MR-MUF*MR-MUF先進(jìn)MR-MUF*先進(jìn)MR-MUF*先進(jìn)MR-MUF*TBD先進(jìn)MR-MUF*TBDTBD混合鍵合三星TC-NCFTC-NCFTC-NCFTC-NCFTC-NCFTBDTC-NCFTBDTC-NCFTBDTBD混合鍵合美光TC-NCFTC-NCFTC-NCFTC-NCFTC-NCFTBDTC-NCFTBDTC-NCFTBDTBD混合鍵合?

混合鍵合（Hybrid

Bonding）：在堆疊芯片時，使芯片間不需要凸點(diǎn)而直接連接的技術(shù)。通過此技術(shù)，可減少芯片整體厚度，以實(shí)現(xiàn)高層堆疊。SK海力士目前在探討將該技術(shù)應(yīng)用于16層以上HBM產(chǎn)品的必要性。同時，公司也在考慮采用先進(jìn)MR-MUF技術(shù)和混合鍵合技術(shù)相結(jié)合的方式。HBM三大家各代際產(chǎn)品采用堆疊鍵合工藝情況2.5.1

HBM對檢測和量測設(shè)備需求提升35資料來源：中科飛測招股說明書應(yīng)用于前道制程和先進(jìn)封裝的質(zhì)量控制工藝可細(xì)分為檢測和量測兩大環(huán)節(jié)，分別對應(yīng)檢測設(shè)備和量測設(shè)備。檢測指在晶圓表面上或電路結(jié)構(gòu)中，檢測其是否出現(xiàn)異質(zhì)情況，如顆粒污染、表面劃傷、開短路等對芯片工藝性能具有不良影響的特征性結(jié)構(gòu)缺陷；量測指對被觀測的晶圓電路上的結(jié)構(gòu)尺寸和材料特性做出的量化描述，如薄膜厚度、關(guān)鍵尺寸、刻蝕深度、表面形貌等物理性參數(shù)的量測。根據(jù)檢測類型的不同，半導(dǎo)體質(zhì)量控制設(shè)備可分為檢測設(shè)備和量測設(shè)備。由于HBM的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加精細(xì)化，生產(chǎn)流程更加復(fù)雜化，對質(zhì)量控制設(shè)備的需求倍增。HBM由于是在晶圓層面上進(jìn)行多層堆疊，制作工藝難度較大，同時多次重復(fù)堆疊也使得原本工藝流程次數(shù)成倍增加，因此為了確保良率維持較好水平，HBM生產(chǎn)對生產(chǎn)工藝控制提出了更高的要求，量檢測設(shè)備需求也相應(yīng)地成倍增加。2.5.2

HBM量檢測全球市場空間76.5億美元?

2020年全球半導(dǎo)體量檢測設(shè)備市場規(guī)模為76.5億美元，其中中國大陸市場規(guī)模為21.0億美元。全球半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備市場規(guī)模高速增長，根據(jù)VLSI

Research統(tǒng)計，2016年至2020年全球半導(dǎo)體檢測與量測設(shè)備市場規(guī)模的年均復(fù)合增長率為12.6%，2020年全球市場規(guī)模達(dá)到76.5億美元，同比增長20.1%，其中中國大陸半導(dǎo)體檢測與量測設(shè)備的市場規(guī)模為21.0億美元，同比增長24.3%。根據(jù)VLSI

Research統(tǒng)計，2020年全球半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備市場中檢測設(shè)備占比為62.6%，量測設(shè)備占比為33.5%。2016-2020年全球半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備市場規(guī)模（億美元）36資料來源：中科飛測招股說明書2020年全球半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備市場結(jié)構(gòu)2.5.3

HBM量檢測市場仍由海外設(shè)備企業(yè)主導(dǎo)，國產(chǎn)替代空間大?

全球和中國大陸半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備市場均由國外設(shè)備企業(yè)壟斷，國產(chǎn)化空間較大。全球范圍內(nèi)主要檢測和量測設(shè)備企業(yè)包括科磊半導(dǎo)體、應(yīng)用材料、日立等。根據(jù)VLSI

Research，科磊半導(dǎo)體一家獨(dú)大，2020年其在量檢測設(shè)備市場份額占比為50.8%，全球前五大公司合計市場份額占比超過了82.4%，均來自美國和日本，市場集中度較高。在中國半導(dǎo)體檢測與量測設(shè)備市場中，設(shè)備的國產(chǎn)化率較低，市場主要由幾家壟斷全球市場的國外企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位，其中科磊半導(dǎo)體在中國市場的占比仍然最高，領(lǐng)先于所有國內(nèi)外檢測和量測設(shè)備公司，但國內(nèi)也正在涌現(xiàn)一批有限的量檢測企業(yè)，包括精測電子、中科飛測、賽騰股份、睿勵科學(xué)等。2020年全球半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備市場格局情況2020年中國半導(dǎo)體檢測和量測設(shè)備市場格局情況37資料來源：中科飛測招股說明書目錄HBM正被低估，行業(yè)正處1-10前夕HBM制造的核心壁壘在于晶圓級先進(jìn)封裝工藝HBM國產(chǎn)化是國內(nèi)發(fā)展AI的必要一環(huán)建議關(guān)注標(biāo)的風(fēng)險提示3.1

AI發(fā)展對數(shù)據(jù)的處理速度、存儲容量、能源效率都提出了更高的要求快速處理數(shù)據(jù)：AI系統(tǒng)必須快速處理大量數(shù)據(jù)，以做出實(shí)時決策。半導(dǎo)體存儲器通過實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)訪問和存儲，為這一過程提供支持。支持AI訓(xùn)練：AI應(yīng)用程序通過在大型數(shù)據(jù)集上進(jìn)行訓(xùn)練來提高性能。高容量和高帶寬的存儲器產(chǎn)品可以更高效地儲存和管理這些數(shù)據(jù)集。同時，存儲解決方案的快速讀寫能力可以加速AI訓(xùn)練，使AI系統(tǒng)更加高效。能源效率：AI應(yīng)用通常是資源密集型應(yīng)用。采用半導(dǎo)體存儲器，可以有效降低能耗，從而提升其可持續(xù)性。尤其是對像智能傳感器和移動AI處理器這樣的邊緣設(shè)備，正是依賴于節(jié)能型半導(dǎo)體存儲器來執(zhí)行實(shí)時圖像識別等任務(wù)，同時節(jié)省電池壽命。39資料來源：海力士官網(wǎng)3.2

HBM相比傳統(tǒng)采用DRAM的方式，更能滿足AI發(fā)展?

HBM相比傳統(tǒng)采用DRAM的方式，更能滿足AI的高性能和低功耗要求，是AI時代不可或缺的產(chǎn)品。在AI時代，半導(dǎo)體存儲器對AI應(yīng)用的順暢運(yùn)行十分重要，其性能決定了能否釋放AI加速卡的全部潛力，主要決勝點(diǎn)在于存儲器的性能和功耗。采用堆疊型動態(tài)隨機(jī)存取存儲器芯片的高帶寬存儲器（HBM，High

Bandwidth

Memory）是一種超高速存儲技術(shù)，兼具高性能與低功耗于一身，是AI領(lǐng)域內(nèi)不可或缺的存儲器產(chǎn)品，能夠高效應(yīng)對AI系統(tǒng)日益增長的需求。HBM

VS

GDDR5平面示意圖40資料來源：海力士官網(wǎng)HBM

VS

GDDR5截面示意圖3.3

HBM是國內(nèi)AI發(fā)展的勝負(fù)手，目前國產(chǎn)化率基本為0?

HBM目前國產(chǎn)化自供率基本為0，是國內(nèi)AI發(fā)展的勝負(fù)手。隨著AI的發(fā)展，GPU/TPU與HBM的重要性日益凸顯，雖然美國禁止英偉達(dá)和AMD向中國出售高端GPU，我國仍有一批優(yōu)秀的企業(yè)正積極研發(fā)突破，并已可順利量產(chǎn)出具有一定競爭力的GPU/TPU產(chǎn)品；但在HBM領(lǐng)域，目前國內(nèi)受制于DRAM和先進(jìn)封裝量產(chǎn)工藝，仍處于積極研發(fā)狀態(tài)，尚無大規(guī)模量產(chǎn)產(chǎn)品，HBM生產(chǎn)目前仍由海外三大家（三星、海力士和美光）壟斷，一旦產(chǎn)品無法購買，勢必將影響到我國AI服務(wù)器的搭建乃至整個AI的發(fā)展。2023年全球HBM市場份額（chip

put口徑）2022年中國AI加速卡市場結(jié)構(gòu)41資料來源：TrendForce，IDC3.4

HBM國產(chǎn)化需要DRAM生產(chǎn)和先進(jìn)封裝的產(chǎn)業(yè)化能力?

HBM生產(chǎn)需同時具備DRAM生產(chǎn)和先進(jìn)封裝工藝的產(chǎn)業(yè)化能力。目前國內(nèi)部分企業(yè)雖有一定的DRAM和先進(jìn)封裝技術(shù)基礎(chǔ)，

但掌握的DRAM工藝制程明顯落后于國際水平，且在DRAM上應(yīng)用TSV、micro-bumping和堆疊鍵合等先進(jìn)封裝工藝的經(jīng)驗(yàn)仍有較大差距。未來隨著國內(nèi)廠商在生產(chǎn)過程中不斷積累經(jīng)驗(yàn)和完善工藝，有望實(shí)現(xiàn)HBM的量產(chǎn)突破。HBM結(jié)構(gòu)示意圖42資料來源：《Advanced

Packaging

Technology

for

Beyond

Memory》（Ho-Young

Son

from

SK

Hynix）3.4.1

國內(nèi)具備DRAM生產(chǎn)制造能力，但工藝制程差距仍大注：①1納米=十億分之一米②隨著DRAM線寬的縮小，高性能、高容量、低功耗得以實(shí)現(xiàn)③1α、1β、1γ以微米為單位43資料來源：Yole，The

JoongAng，半導(dǎo)體行業(yè)觀察（微信公眾號）?

從DRAM三巨頭工藝尺寸的發(fā)展歷程來看，三星、SK海力士、美光在2016-2017年進(jìn)入1X階段，2018-2019年為1Y階段，2020年處于1Z時代。后續(xù)，行業(yè)廠商朝著1α、1β、1γ等技術(shù)階段繼續(xù)邁進(jìn)，當(dāng)前全球量產(chǎn)最高制程節(jié)點(diǎn)水平處于1β階段。不同代際的HBM產(chǎn)品采用不同工藝制程技術(shù)，目前我國長鑫雖具備DRAM生產(chǎn)工藝，但和市場主流代際差相差2代左右，僅具備制造HBM2的工藝節(jié)點(diǎn)水平。10nm級DRAM制程節(jié)點(diǎn)迭代情況 主流公司DRAM制程節(jié)點(diǎn)3.4.2

國內(nèi)具備先進(jìn)封裝工藝潛力，但仍需積累經(jīng)驗(yàn)?

國內(nèi)具備TSV、bumping和堆疊等HBM中使用到的先進(jìn)封裝工藝，但仍需積累生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。以國內(nèi)武漢新芯的晶圓級三維集成技術(shù)為例，主要工作原理是在垂直方向上將載片或功能晶圓堆疊，或?qū)⑿酒c晶圓進(jìn)行堆疊，并在各層之間通過TSV（硅通孔）、混合鍵合等工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)直接的電氣互連。武漢新芯的三維集成工藝涉及了HBM生產(chǎn)的核心三大工藝（即TSV、bumping和堆疊鍵合技術(shù)），但目前國內(nèi)沒有HBM的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，能否熟練應(yīng)用晶圓級先進(jìn)封裝工藝決定了HBM的良率，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化落地仍需積累大量的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。武漢新芯三維集成工藝流程（以雙晶圓堆疊平臺為例）44資料來源：武漢新芯招股說明書3.5

HBM國產(chǎn)化路徑猜想基于HBM在AI發(fā)展中的重要性和國內(nèi)目前的稀缺性，國內(nèi)掌握DRAM生產(chǎn)工藝和先進(jìn)封裝工藝的各家廠商或通過自研，或通過合作的方式，正積極研發(fā)HBM產(chǎn)品，未來HBM國產(chǎn)化路徑有以下猜想IDM（垂直整合制造）模式：類似三星/海力士/美光，從晶圓制造到HBM先進(jìn)封裝工藝全部自主完成。代工廠與封測廠合作模式：由代工廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)DRAM晶圓，封測廠負(fù)責(zé)合作完成TSV、micro

bumping和堆疊鍵合等HBM先進(jìn)封裝工藝部分，二者的合作或采取深度綁定一對一形式，或采用一對多形式進(jìn)行合作。IDM模式

VS

垂直分工模式45資料來源：力合微招股說明書目錄HBM正被低估，行業(yè)正處1-10前夕HBM制造的核心壁壘在于晶圓級先進(jìn)封裝工藝HBM國產(chǎn)化是國內(nèi)發(fā)展AI的必要一環(huán)建議關(guān)注標(biāo)的風(fēng)險提示4.1

建議關(guān)注標(biāo)的設(shè)備端（機(jī)械）：建議關(guān)注賽騰股份（檢測）、精智達(dá)（檢測）、芯源微（臨時鍵合+解鍵合）、華海清科（減薄+CMP）、中微公司（刻蝕+沉積）、拓荊科技（沉積+混合鍵合）、北方華創(chuàng)（刻蝕+沉積）、盛美上海（電鍍+清洗）、新益昌（固晶）材料端：建議關(guān)注聯(lián)瑞新材（Low-α球硅球鋁）、華海誠科（環(huán)氧塑封料）、雅克科技（前驅(qū)體）、強(qiáng)力新材（PSPI）封測端：建議關(guān)注通富微電（先進(jìn)封裝）、佰維存儲（先進(jìn)封裝）、長電科技（先進(jìn)封裝）、晶方科技（先進(jìn)封裝）代工廠：建議關(guān)注武漢新芯（IPO問詢）474.2.1

賽騰股份：晶圓檢測設(shè)備提供商公司是自動化設(shè)備和整體解決方案提供商。公司主要從事自動化生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)，為客戶提供自動化解決方案。公司的自動化設(shè)備主要包括非標(biāo)準(zhǔn)化自動化設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)化自動化設(shè)備兩大類，消費(fèi)電子及新能源汽車行業(yè)主要是非標(biāo)準(zhǔn)化自動化設(shè)備，依據(jù)客戶需求提供生產(chǎn)制程中所涉及組裝及檢測的非標(biāo)準(zhǔn)化自動化設(shè)備；在半導(dǎo)體、光伏行業(yè)主要是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，具體產(chǎn)品如固晶設(shè)備、分選設(shè)備，晶圓包裝機(jī)、晶圓缺陷檢測機(jī)、倒角粗糙度量測、晶圓字符檢測機(jī)、晶圓激光打標(biāo)機(jī)、晶圓激光開槽機(jī)、光伏組件自動化單機(jī)及整線等。公司收購OPTIMA之后切入半導(dǎo)體檢測領(lǐng)域。晶圓檢測是所有半導(dǎo)體檢測賽道中壁壘最高的環(huán)節(jié)之一。自2019年收購日本OPTIMA以來，公司高效完成技術(shù)整合，持續(xù)拓寬在高端半導(dǎo)體領(lǐng)域的設(shè)備產(chǎn)品線和在HBM等新興領(lǐng)域的應(yīng)用，并著力提升單臺設(shè)備價值量。通過“全球技術(shù)+中國市場”戰(zhàn)略，公司晶圓檢測及量測設(shè)備正在快速打開國內(nèi)市場空間，將經(jīng)過業(yè)內(nèi)頭部客戶驗(yàn)證的先進(jìn)技術(shù)加速導(dǎo)入國內(nèi)半導(dǎo)體廠商，助力國產(chǎn)晶圓檢測設(shè)備占有率不斷提升。目前，公司已成為Sumco、三星、協(xié)鑫、奕斯偉、中環(huán)半導(dǎo)體等境內(nèi)外知名晶圓廠商晶圓檢測量測設(shè)備供應(yīng)商。2020-2024年9月收入及增速 2020-2024年9月歸母凈利及增速 2020-2024年9月毛利率情況48資料來源：IFinD4.2.2

精智達(dá)：存儲芯片測試設(shè)備提供商?

公司是測試檢測設(shè)備與系統(tǒng)解決方案提供商。公司主要從事新型顯示器件檢測設(shè)備和半導(dǎo)體存儲器件測試設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售業(yè)務(wù)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于以AMOLED為代表的新型顯示器件制造中光學(xué)特性、顯示缺陷、電學(xué)特性等功能檢測及校準(zhǔn)修復(fù)場合，以及以DRAM為主的半導(dǎo)體存儲器件的晶圓測試和修復(fù)、封裝老化測試和修復(fù)、封裝顆粒高速測試等場合。作為國家級專精特新“小巨人”及高新技術(shù)企業(yè)，公司持續(xù)發(fā)力于測試檢測設(shè)備的自主可控和國產(chǎn)化替代。2020-2024年9月收入及增速2020-2024年9月歸母凈利及增速2020-2024年9月毛利率情況49資料來源：IFinD4.2.3

芯源微：臨時鍵合和解鍵合設(shè)備提供商?

公司產(chǎn)品主要包括光刻工序涂膠顯影設(shè)備、單片式濕法設(shè)備。公司成立于2002年，主要從事半導(dǎo)體專用設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，產(chǎn)品主要包括光刻工序涂膠顯影設(shè)備、單片式濕法設(shè)備。經(jīng)過20余年的技術(shù)發(fā)展，公司在鞏固傳統(tǒng)優(yōu)勢領(lǐng)域的基礎(chǔ)上不斷豐富產(chǎn)品布局，目前已形成了前道涂膠顯影設(shè)備、前道清洗設(shè)備、后道先進(jìn)封裝設(shè)備、化合物等小尺寸設(shè)備四大業(yè)務(wù)板塊，產(chǎn)品已完整覆蓋前道晶圓加工、后道先進(jìn)封裝、化合物半導(dǎo)體等多個領(lǐng)域。2020-2024年9月收入及增速2020-2024年9月歸母凈利及增速50資料來源：IFinD，芯源微2024年半年度報告4.2.4華海清科：CMP和減薄設(shè)備提供商?

公司主打產(chǎn)品CMP裝備和減薄裝備均是芯片堆疊技術(shù)和先進(jìn)封裝技術(shù)的關(guān)鍵核心裝備。公司是一家擁有核心自主知識產(chǎn)權(quán)的高端半導(dǎo)體裝備供應(yīng)商，自成立以來始終堅持自主創(chuàng)新的發(fā)展路線，在納米級拋光、納米精度膜厚在線檢測、納米顆粒超潔凈清洗、大數(shù)據(jù)分析及智能化控制等關(guān)鍵技術(shù)層面取得了有效突破和系統(tǒng)布局，開發(fā)出了CMP裝備、減薄裝備、劃切裝備、濕法裝備、晶圓再生、關(guān)鍵耗材與維保服務(wù)等，初步實(shí)現(xiàn)了“裝備+服務(wù)”的平臺化戰(zhàn)略布局。公司主要產(chǎn)品及服務(wù)已廣泛應(yīng)用于集成電路、先進(jìn)封裝、大硅片、第三代半導(dǎo)體、MEMS、MicroLED等制造工藝。2020-2024年9月收入及增速2020-2024年9月歸母凈利及增速2020-2024年9月毛利率情況51資料來源：IFinD4.2.5

中微公司：刻蝕、MOCVD和薄膜沉積設(shè)備提供商公司主要從事高端半導(dǎo)體設(shè)備及泛半導(dǎo)體設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。公司瞄準(zhǔn)世界科技前沿，基于在半導(dǎo)體設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)多年積累的專業(yè)技術(shù)，涉足半導(dǎo)體集成電路制造、先進(jìn)封裝、LED外延片生產(chǎn)、功率器件、MEMS制造以及其他微觀工藝的高端設(shè)備領(lǐng)域。公司業(yè)務(wù)涉及刻蝕、MOCVD和薄膜沉積設(shè)備。公司的等離子體刻蝕設(shè)備已批量應(yīng)用在國內(nèi)外一線客戶從65

納米到14納米、7納米和5納米及更先進(jìn)的集成