深度 | 一天吃透【HBM】产业链，存储芯片的核心（附核心布局公司）

01 产业链全景图

02 HBM介绍

存储芯片是半导体打造的电子记忆仓库，核心作用就是存放数据和程序。半导体存储市场的赛道上，DRAM 和 NAND Flash 是当之无愧的双巨头。前者占据约 55.9% 的市场份额，后者拿下大概 44.0% 的份额，两者联手，几乎垄断了整个存储市场。

DRAM 是存储界的一个大家族，HBM 只是这个家族里 GDDR 分支下的一员。整个家族主要分成四大类：传统型 DRAM（Legacy/SDR）、DDR、LPDDR 和 GDDR。其中 DDR 和 LPDDR 是家族里的顶梁柱，两者合计占据了 90% 左右的市场份额，是目前应用最广的成员。

HBM（高带宽存储器）是存储界的立体高速仓库，它采用 3D 堆叠工艺打造，把多块 DRAM 芯片像摞书一样垂直堆叠，再通过 2.5D/3D 先进封装技术直接与 GPU 芯片封装在一起，相当于把仓库建在工厂旁边，大幅缩短数据传输距离，最终形成大容量、高位宽的 DDR 组合阵列，实现远超传统存储的高带宽与高能效。

作为新一代 CPU/GPU 的核心内存芯片，它专门服务于超级计算机、网络交换及转发设备这类需要巨量高速数据吞吐的场景。

核心优势

HBM 技术相较于传统内存技术，凭借串行接口与优化信号传输、3D 堆叠、垂直堆叠结合 TSV 技术等手段，具备高带宽、高容量、低功耗和小尺寸四大优势。

03 上游产业链--制造

制造工艺是 HBM 产业的核心壁垒，其成熟度直接决定产品上限。

从产业链结构来看，HBM 产业的上游环节对应着建造仓库所需的基础物料与专业设备：电镀液、前驱体、IC 载板等半导体原材料；TSV 设备、检测设备等半导体设备供应商，则是提供高精度塔吊与专业质检仪器的核心角色。

03-1、关键设备及材料

HBM 的生产闭环中 TSV 工艺、镀铜、TCB 热压键合、晶圆切割、CMP 及抛光液等核心工艺与材料，相当于手表的机芯、齿轮等关键部件，目前主要由欧美、日本企业掌控；

国内企业中，华海清科在 CMP 工艺、鼎龙股份在 CMP 抛光液领域已实现突破，相当于在手表表镜打磨、专用抛光剂这类环节站稳了脚跟，但在TSV 刻蚀、TCB 热压键合等更核心的 “机芯制造” 环节及相关材料上仍有明显差距，整体国产化率仍处于较低水平。

03-2、关键参与公司--盛美上海

公司自主开发了面向 28nm 及以下先进制程的芯片前道铜互联镀铜技术 Ultra ECP map，以及三维电镀设备 Ultra ECD 3d。其多阳极局部电镀技术，能在极薄的底层金属膜上实现无空隙的铜填充，且最终铜层厚度均匀，适配各类镀铜工艺需求。

在三维堆叠电镀设备领域，公司推出的 Ultra ECP 3d 设备，专为填充 3D 硅通孔（TSV）和 2.5D 转接板设计。

TSV 就像芯片之间的垂直高速电梯，该设备基于盛美半导体电镀设备平台，能为高宽比超过 10:1 的深孔铜填充提供高性能、无孔洞的镀铜效果，保障 “电梯通道” 的顺畅连接。

03-3、关键参与公司--华海清科

公司提供一套完整的芯片制造 “工具箱”，包含打磨、减薄、清洗等设备及配套服务，在 HBM 生产中可覆盖减薄、键合等关键环节，提供一体化工艺设备支持。

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04 中游产业链--核心工艺

04-1、HBM行业规模

高性能计算（HPC）硬件市场就像一条高速扩张的超级算力赛道，机构预测 2025-2035 年将保持 13.6% 的年化增长率，最终市场规模突破 5810 亿美元。

这条赛道上，95% 的 HPC 设备都需要搭载 HBM 技术作为核心性能支撑，相当于给超级算力装上专属动力引擎，预计到 2035 年，HBM 的单位销售额将较 2024 年实现 15 倍的爆发式增长。

04-2、HBM行业格局

全球 HBM 供给市场被三星、海力士、美光三家海外巨头牢牢垄断，相当于高端存储领域的 “三分天下” 格局，2024-2025 年这一格局仍将延续，国产产品的市场份额几乎为零。

根据 Trendforce 数据，2024 年三家的 TSV 月产能分别为 12 万片、12 万片、2.5 万片，对应市场占比 45%、45%、10%；2025 年产能占比将调整为 47%、41%、12%。

04-3、TSV（硅通孔）环节

TSV 工序是 HBM 制造环节里的核心技术难关，相当于给立体堆叠的芯片打通垂直数据高速通道，涉及光刻、涂胶、刻蚀等一系列精密操作，也是整条产业链中价值量最高的环节。

其本质是一种垂直互联方案，就像在多层堆叠的芯片 “高楼” 里打通垂直电梯井，再在井内填充导电性良好的金属作为 “电梯轨道”，从而让信号在各层芯片之间直接高速传输，无需绕路。

成本拆分

假设 HBM 毛利率维持在 50% 左右，2024 年 HBM 全生产环节的市场空间达 92 亿美元。

按照 3D InCites 的数据，以 4 层 DRAM 存储芯片加 1 层逻辑芯片的堆叠方案为例，在 99.5% 的封装良率下，TSV 生产、TSV 显露、晶圆凸点、TC-NCF 法组装的成本占比分别为 18%、12%、3%、15%。

其中 TSV 相关环节（含创建与显露）的成本占比合计达到 30%，对应市场规模约 27.6 亿美元，这一环节的工艺水平直接决定了 HBM 产品的最终良率。

TSV国内供应商（设备）

TSV工艺的国产化链条已初步形成，覆盖了从刻蚀、薄膜沉积、电镀、抛光等关键设备，到电镀液、抛光液、前驱体等核心材料。

04-4、晶圆微凸点技术

晶圆微凸点是先进封装领域的微型桥梁，核心作用是承担芯片间的电信号传输与机械支撑功能，几乎所有先进封装方案都离不开这项基础技术，而凸点制备就是搭建这些 “微型桥梁” 的核心工序。

凸点制备有蒸发溅射法、电镀法、化学镀法等多种技术路线，相当于搭建桥梁的不同施工方案。HBM 选择电镀法作为专属技术路径，其 DRAM 芯片之间的互连，依靠的正是电镀工艺制成的铜柱微凸点，通过这些微小的导电 “桥墩”，实现芯片层间的稳定连接。

04-5、国内现状

国内已经掌握 HBM 生产所需的 TSV、bumping、堆叠等先进封装工艺，以武汉新芯的晶圆级三维集成技术为例，其核心原理就是在垂直方向上堆叠载片或功能晶圆，再通过 TSV、混合键合等工艺，为不同芯片层搭建起直接的电气互连通道，这项技术已经覆盖了 HBM 生产的三大核心工艺。

但国内目前缺乏 HBM 商业化量产的实战经验，像工匠掌握了所有工序却没有大规模造器的实操积累。量产良率的高低，恰恰取决于对晶圆级先进封装工艺的熟练驾驭程度，国内 HBM 产业化落地，还需要积累大量的实际生产经验。

05 下游产业链--应用场景

AI 服务器是 HBM 最大需求端，占比 70%，是 AI 大模型的 “数据高速通道”，贡献主要增量；HPC 作为传统核心场景，95% 设备依赖 HBM 支撑超算任务。自动驾驶是未来蓝海，以 75% 高增速领跑。

2024 年 HBM 市场约 170 亿美元，后续呈爆发式增长，需求核心由 AI、超算、汽车电子三大领域驱动。

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