深度 | 一天吃透【HBM】產業鏈，存儲芯片的核心（附核心布局公司）

01 產業鏈全景圖

02 HBM介紹

存儲芯片是半導體打造的電子記憶倉庫，核心作用就是存放數據和程序。半導體存儲市場的賽道上，DRAM 和 NAND Flash 是當之無愧的雙巨頭。前者占據約 55.9% 的市場份額，后者拿下大概 44.0% 的份額，兩者聯手，幾乎壟斷了整個存儲市場。

DRAM 是存儲界的一個大家族，HBM 只是這個家族里 GDDR 分支下的一員。整個家族主要分成四大類：傳統型 DRAM（Legacy/SDR）、DDR、LPDDR 和 GDDR。其中 DDR 和 LPDDR 是家族里的頂梁柱，兩者合計占據了 90% 左右的市場份額，是目前應用最廣的成員。

HBM（高帶寬存儲器）是存儲界的立體高速倉庫，它采用 3D 堆疊工藝打造，把多塊 DRAM 芯片像摞書一樣垂直堆疊，再通過 2.5D/3D 先進封裝技術直接與 GPU 芯片封裝在一起，相當于把倉庫建在工廠旁邊，大幅縮短數據傳輸距離，最終形成大容量、高位寬的 DDR 組合陣列，實現遠超傳統存儲的高帶寬與高能效。

作為新一代 CPU/GPU 的核心內存芯片，它專門服務于超級計算機、網絡交換及轉發設備這類需要巨量高速數據吞吐的場景。

核心優勢

HBM 技術相較于傳統內存技術，憑借串行接口與優化信號傳輸、3D 堆疊、垂直堆疊結合 TSV 技術等手段，具備高帶寬、高容量、低功耗和小尺寸四大優勢。

03 上游產業鏈--制造

制造工藝是 HBM 產業的核心壁壘，其成熟度直接決定產品上限。

從產業鏈結構來看，HBM 產業的上游環節對應著建造倉庫所需的基礎物料與專業設備：電鍍液、前驅體、IC 載板等半導體原材料；TSV 設備、檢測設備等半導體設備供應商，則是提供高精度塔吊與專業質檢儀器的核心角色。

03-1、關鍵設備及材料

HBM 的生產閉環中 TSV 工藝、鍍銅、TCB 熱壓鍵合、晶圓切割、CMP 及拋光液等核心工藝與材料，相當于手表的機芯、齒輪等關鍵部件，目前主要由歐美、日本企業掌控；

國內企業中，華海清科在 CMP 工藝、鼎龍股份在 CMP 拋光液領域已實現突破，相當于在手表表鏡打磨、專用拋光劑這類環節站穩了腳跟，但在TSV 刻蝕、TCB 熱壓鍵合等更核心的 “機芯制造” 環節及相關材料上仍有明顯差距，整體國產化率仍處于較低水平。

03-2、關鍵參與公司--盛美上海

公司自主開發了面向 28nm 及以下先進制程的芯片前道銅互聯鍍銅技術 Ultra ECP map，以及三維電鍍設備 Ultra ECD 3d。其多陽極局部電鍍技術，能在極薄的底層金屬膜上實現無空隙的銅填充，且最終銅層厚度均勻，適配各類鍍銅工藝需求。

在三維堆疊電鍍設備領域，公司推出的 Ultra ECP 3d 設備，專為填充 3D 硅通孔（TSV）和 2.5D 轉接板設計。

TSV 就像芯片之間的垂直高速電梯，該設備基于盛美半導體電鍍設備平臺，能為高寬比超過 10:1 的深孔銅填充提供高性能、無孔洞的鍍銅效果，保障 “電梯通道” 的順暢連接。

03-3、關鍵參與公司--華海清科

公司提供一套完整的芯片制造 “工具箱”，包含打磨、減薄、清洗等設備及配套服務，在 HBM 生產中可覆蓋減薄、鍵合等關鍵環節，提供一體化工藝設備支持。

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04 中游產業鏈--核心工藝

04-1、HBM行業規模

高性能計算（HPC）硬件市場就像一條高速擴張的超級算力賽道，機構預測 2025-2035 年將保持 13.6% 的年化增長率，最終市場規模突破 5810 億美元。

這條賽道上，95% 的 HPC 設備都需要搭載 HBM 技術作為核心性能支撐，相當于給超級算力裝上專屬動力引擎，預計到 2035 年，HBM 的單位銷售額將較 2024 年實現 15 倍的爆發式增長。

04-2、HBM行業格局

全球 HBM 供給市場被三星、海力士、美光三家海外巨頭牢牢壟斷，相當于高端存儲領域的 “三分天下” 格局，2024-2025 年這一格局仍將延續，國產產品的市場份額幾乎為零。

根據 Trendforce 數據，2024 年三家的 TSV 月產能分別為 12 萬片、12 萬片、2.5 萬片，對應市場占比 45%、45%、10%；2025 年產能占比將調整為 47%、41%、12%。

04-3、TSV（硅通孔）環節

TSV 工序是 HBM 制造環節里的核心技術難關，相當于給立體堆疊的芯片打通垂直數據高速通道，涉及光刻、涂膠、刻蝕等一系列精密操作，也是整條產業鏈中價值量最高的環節。

其本質是一種垂直互聯方案，就像在多層堆疊的芯片 “高樓” 里打通垂直電梯井，再在井內填充導電性良好的金屬作為 “電梯軌道”，從而讓信號在各層芯片之間直接高速傳輸，無需繞路。

成本拆分

假設 HBM 毛利率維持在 50% 左右，2024 年 HBM 全生產環節的市場空間達 92 億美元。

按照 3D InCites 的數據，以 4 層 DRAM 存儲芯片加 1 層邏輯芯片的堆疊方案為例，在 99.5% 的封裝良率下，TSV 生產、TSV 顯露、晶圓凸點、TC-NCF 法組裝的成本占比分別為 18%、12%、3%、15%。

其中 TSV 相關環節（含創建與顯露）的成本占比合計達到 30%，對應市場規模約 27.6 億美元，這一環節的工藝水平直接決定了 HBM 產品的最終良率。

TSV國內供應商（設備）

TSV工藝的國產化鏈條已初步形成，覆蓋了從刻蝕、薄膜沉積、電鍍、拋光等關鍵設備，到電鍍液、拋光液、前驅體等核心材料。

04-4、晶圓微凸點技術

晶圓微凸點是先進封裝領域的微型橋梁，核心作用是承擔芯片間的電信號傳輸與機械支撐功能，幾乎所有先進封裝方案都離不開這項基礎技術，而凸點制備就是搭建這些 “微型橋梁” 的核心工序。

凸點制備有蒸發濺射法、電鍍法、化學鍍法等多種技術路線，相當于搭建橋梁的不同施工方案。HBM 選擇電鍍法作為專屬技術路徑，其 DRAM 芯片之間的互連，依靠的正是電鍍工藝制成的銅柱微凸點，通過這些微小的導電 “橋墩”，實現芯片層間的穩定連接。

04-5、國內現狀

國內已經掌握 HBM 生產所需的 TSV、bumping、堆疊等先進封裝工藝，以武漢新芯的晶圓級三維集成技術為例，其核心原理就是在垂直方向上堆疊載片或功能晶圓，再通過 TSV、混合鍵合等工藝，為不同芯片層搭建起直接的電氣互連通道，這項技術已經覆蓋了 HBM 生產的三大核心工藝。

但國內目前缺乏 HBM 商業化量產的實戰經驗，像工匠掌握了所有工序卻沒有大規模造器的實操積累。量產良率的高低，恰恰取決于對晶圓級先進封裝工藝的熟練駕馭程度，國內 HBM 產業化落地，還需要積累大量的實際生產經驗。

05 下游產業鏈--應用場景

AI 服務器是 HBM 最大需求端，占比 70%，是 AI 大模型的 “數據高速通道”，貢獻主要增量；HPC 作為傳統核心場景，95% 設備依賴 HBM 支撐超算任務。自動駕駛是未來藍海，以 75% 高增速領跑。

2024 年 HBM 市場約 170 億美元，后續呈爆發式增長，需求核心由 AI、超算、汽車電子三大領域驅動。

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