HBM行业深度报告(一)：工艺篇，设备新机遇

HBM行业深度报告（一）：工艺篇，设备新机遇评级：推荐(首次覆盖)证券研究报告2024年12月30日半导体姚健(证券分析师)杜先康(证券分析师)S0350522030001S0350523080003yaoj@ghzq.com.cnduxk01@ghzq.com.cn沪深300表现表现1M3M12M半导体6.5%47.3%34.2%沪深3001.9%7.5%19.3%最近一年走势相关报告《珂玛科技(301611)深度报告：先进结构陶瓷国内领跑者，半导体模块产品加速放量（买入）*半导体*姚健，杜先康》——2024-11-21《芯源微(688037)深度报告：涂胶显影国产替代先锋，清洗+先进封装设备打开成长空间（买入）*半导体*姚健，杜先康》——2024-08-21《半导体前道量检测设备行业报告（二）：先进制程关键设备，电子束检测正崛起（推荐）*专用设备*姚健，杜先康》——2024-06-25《半导体前道量检测设备行业报告（一）：重点产品持续突破，国产替代正在加速（推荐）*专用设备*姚健，杜先康》——2024-01-18《半导体设备行业动态研究：半导体零部件国产化加速，关注细分赛道领跑者（推荐）*专用设备*杜先康，姚健》——2023-12-24-33%-18%-3%12%27%42%2023/12/272024/3/272024/6/272024/9/272024/12/27半导体沪深300请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明3重点公司代码股票名称2024/12/27EPSPE投资评级股价20232024E2025E20232024E2025E002371.SZ北方华创412.307.3610.9514.6933.3735.8526.72买入688012.SH中微公司197.352.893.354.2853.1539.1230.60买入688072.SH拓荆科技163.063.542.904.0965.3444.2831.41买入688147.SH微导纳米29.370.601.251.6764.9816.9512.74买入688120.SH华海清科168.344.554.385.8741.2529.7722.22买入688037.SH芯源微92.011.820.991.7373.4184.6248.29买入688082.SH盛美上海104.722.092.713.6249.9638.9329.12未评级688361.SH中科飞测89.000.490.570.98151.9088.2051.42买入300567.SZ精测电子69.100.540.821.31162.2675.7547.41买入603283.SH赛腾股份71.633.434.135.0321.1617.3414.25未评级688627.SH精智达79.271.231.592.2172.4749.7735.81未评级603203.SH快克智能24.330.771.071.4037.5522.0016.80买入688630.SH芯碁微装61.881.432.132.9959.7025.7718.34买入资料来源：iFinD资讯，国海证券研究所 未评级公司盈利预测取自iFinD一致预期请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明4u 投资逻辑ØHBM市场前景广阔，地缘催化下国内有望加速扩产。HBM具备高带宽、低延迟、低功耗等优势，受益AI应用快速发展，2024年全球HBM市场规模预计将达169.14亿美元，同比增长约288.29%。目前全球HBM市场被SK海力士、三星、美光三家企业垄断，2023年市占率分别为47.5%、47.5%和5%，三大供应商均积极扩产，2023年底SK海力士、三星、美光HBM总产能（含TSV）为4.5、4.5、0.3万片/月，2024年底预计增至12-12.5、13、2万片/月。国内HBM产业处于早期阶段，国内供应商现处于HBM2的研发和产业化阶段，2024年12月2日美国BIS宣布新规，将HBM纳入严格管控，国内HBM有望加速扩产。ØHBM工艺流程复杂，TSV、堆叠是关键环节。HBM制造工艺较为复杂，我们从TSV、Bump、减薄、堆叠/填充、测试等五大环节进行分析，（1）TSV是HBM核心工序，成本占比最高，随着TSV数量增加，单一TSV良率面临更高要求；（2）Bump工艺持续微型化，电镀工艺适用于小节距凸点；（3）TBDB能够提高产品良率和性能，气泡排除、翘曲度控制是技术要点，CMP应用广泛、涉及多类耗材；（4）TCB目前广泛应用于HBM产品，混合键合实现无凸点互连、工艺条件较高，MR-MUF技术具备效率、良率和散热优势；（5）HBM测试包括晶圆测试和KGSD测试，存在诸多挑战。u 投资建议：地缘催化下国内HBM产能建设有望加速，设备商有望迎来国产替代机遇。建议关注北方华创（刻蚀/沉积/炉管等设备）、中微公司（刻蚀设备）、拓荆科技（混合键合/键合套准精度量测/PECVD等设备）、微导纳米（薄膜沉积设备） 、华海清科（CMP/减薄机） 、芯源微（临时键合机/解键合机/清洗机） 、盛美上海（电镀/清洗/边缘刻蚀设备）、精测电子（检测设备）、中科飞测（检测设备）、赛腾股份（检测设备） 、精智达（检测设备）、快克智能（键合设备）、芯碁微装（直写光刻机/晶圆对准机/晶圆键合设备） 等 。首次覆盖，给予HBM行业“推荐”评级。u 风险提示：行业扩产不及预期；技术升级风险；欧美技术对中国封锁加剧；半导体设备国产替代不及预期；重点关注公司业绩不及预期；研究报告使用的公开资料可能存在信息滞后或更新不及时的风险。请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明5行业报告思维导图请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明61、HBM市场前景广阔，国内有望加速扩产请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明7u HBM具备高带宽、低延迟、低功耗等优势。高带宽存储器（HBM）是一种采用三维堆叠和硅通孔（TSV）等技术的高性能DRAM，其核心优势在于，增加了存储堆栈的数量和位宽，缩短了存储芯片和逻辑芯片之间的距离，降低了工作电压并减少了信号线的数量和长度，因此具备高带宽、低延迟和低功耗等优势。图表1：HBM结构示意图资料来源：《高带宽存储器的技术演进和测试挑战》陈煜海等，全球半导体观察，国海证券研究所图表2：HBM各代产品性能指标对比请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明8u HBM适用于高性能计算领域。在各类DRAM产品中，DDR主要用于消费电子、服务器、PC等领域，LPDDR主要用于移动设备、手机及汽车领域，GDDR主要用于图像处理GPU，HBM主要用于数据中心、AI计算加速卡、高端专业显卡等高性能计算领域，具备显著优势。Ø高速高带宽：HBM2E和HBM3的单引脚最大I/O速度低于GDDR5存储器，但HBM的堆栈方式可通过更多I/O数量提供远高于GDDR5存储器的总带宽。Ø可扩展更大容量：HBM通过多层堆叠DRAM芯片，可实现更大的存储容量，此外通过SiP集成多个HBM叠层DRAM芯片，进而实现更大的内存容量。Ø更低功耗：HBM采用TSV和微凸块技术，DRAM裸片与处理器间实现较短的信号传输路径、较低的单引脚I/O速度和I/O电压，进而具备更