市场与格局：东方崛起，AI需求决定周期 市场规模与增长 - 2025年全球半导体销售额预计达到7280亿美元，同比增长15.4% [3][7] - 增长主要得益于逻辑器件（增长29%）和存储器（增长17%）的强劲增长，受数据中心基础设施需求和人工智能边缘应用兴起驱动 [3][10] - 2025年上半年全球半导体市场销售额达到3466亿美元，同比增长18.9% [7] - 2026年预计全年增长率为9.9%，销售额达到8000亿美元 [7] - 中国大陆2025年上半年销售额96亿美元，占全球市场的28%，继续领跑区域市场 [3] 市场集中度 - 前五大晶圆厂（TSMC、Samsung、SMIC、UMC、GlobalFoundries）合计市占率达到83%，其中TSMC一家独占48.7%且先进制程溢价显著 [13] - 前五大设备商（ASML、AMAT、LAM、TEL、KLA）合计市占率达到86%，欧美日企业仍垄断高端设备市场 [13] 制造与设备：EUV高NA时代启幕，国产加速验证 光刻技术发展 - ASML的0.33NA EUV光刻机已量产用于3nm制程，0.55NA（High-NA）EUV光刻机2025年小批量进厂，预计2030年成为主流 [39][42] - 国产28nm DUV光刻机已通过产线验证，14nm光刻机目标2026年量产，SSX600 i-line光刻机支持90-280nm关键层工艺 [39][59] 核心部件与价值链 - EUV光刻机的核心部件包括德国蔡司的光学系统、美国Cymer的13.5nm光源和日本激光器，这些部件占EUV价值链的70% [56] - 美国出口管制倒逼国产化进程 [56] 设备投资与国产化 - 2025年全球晶圆厂资本支出约1880亿美元，中国大陆资本支出350亿美元，同比增长40% [67] - 北方华创、中微公司、盛美、华海清科、拓荆科技等中国设备公司2024年合计营收74.4亿美元，同比增长43.5% [31][67] - 刻蚀、薄膜沉积、清洗、CMP等环节国产化率首次突破20% [67] 工艺路线：FinFET→GAA→CFET，计算光刻+AI成精度杠杆 晶体管技术演进 - 三星3nm GAA技术已量产，TSMC 2nm计划2025年第四季度风险试产，Intel的20A/18A节点采用RibbonFET技术 [69] - CFET（互补场效应晶体管）技术通过垂直堆叠n型和p型沟道，可将晶体管密度提升1.5-2倍，IMEC预计2028年A7节点导入 [69] 光刻极限与计算光刻 - k₁因子降至0.25以下，需要多重曝光技术（LELE/LFLE/SADP/SAQP）和ILT逆向掩模技术 [72][73] - NVIDIA的cuLitho技术通过GPU加速将全芯片ILT运算从数周缩短至数天，加速40倍，TSMC已将其导入2nm掩模产线 [72][87] - 国内计算光刻进展包括东方晶源的PanGen ILT技术支持90-14nm量产，AI模型提速80倍；宇微光学的28nm OPC技术已商用 [84] 先进封装：从2.5D中介层到3D混合键合 市场规模 - 2026年前封装市场总额预计达到960亿美元，年复合增长率3.8%，2026年先进封装市场份额将首次超过传统封装 [104] 技术路径 - 2.5D封装技术包括CoWoS-S（硅中介层）、CoWoS-L（LSI+RDL）和CoWoS-R（RDL中介层），中介层面积可扩展至3.3倍光罩尺寸（约2700mm²） [124][126][130] - 3D IC技术中，HBM3E实现12层堆叠，TSV深宽比大于20:1，微凸点间距55µm [140] - 混合键合技术实现Cu/SiO₂键合，间距1µm，2025年HBM4与SoC直接混合键合可将信号延迟降至0.5ns以下，功耗降低30% [140][160] 国产布局 - 长电科技、通富微电、华天科技、盛合晶微等公司2025年2.5D TSV产线投产 [168] - 深南电路、兴森科技的Build-up基板通过Intel和AMD认证，国产FC-BGA高端基板月产能合计150万片 [168] AI全链路赋能：从材料到封测 EDA智能化 - Synopsys的DSO.ai在5nm GPU上实现18%频率提升和15%功耗下降；Cadence的Cerebrus在28nm车规MCU上减少30%面积 [170] - 国产EDA公司芯华章、概伦电子、九同方发布AI-SPICE和AI-DFT工具，迭代速度提升3-5倍 [170] 制造智能化 - 应用材料的ExtractAI技术通过千分采样完成全片缺陷分类，良率爬坡周期缩短25% [172] - 中芯国际在线FDC采用强化学习技术，OOC（超出控制）事件降低42% [172] - TCL中环的拉晶大数据平台使12英寸硅片SFQR≤20nm直通率达到95% [172] 材料计算 - 材料基因组与AI技术结合，五年积累10万组数据，铜阻挡层Ta/TaN配方开发周期从6个月缩短至6周 [181] - 300mm硅片抛光液、光刻胶树脂、高纯湿化学品国产化率目标2025年达到30%，2030年达到70% [181] 产业展望（2025-2030） 技术节奏 - 2025年2nm GAA技术量产，2027年1.4nm CFET风险试产，2030年1nm以下技术单片集成2000亿晶体管 [188] - 3D DRAM和3D NAND堆叠层数推向500层以上，混合键合成为Chiplet标准接口 [188] 供应链重构 - 美国《芯片法案》、欧盟Chips-JU、日本2nm联盟持续收紧对华光刻、EDA和高带宽存储出口 [189] - 中国通过"举国体制+大基金三期"撬动1万亿元人民币投资，目标2028年实现28nm全链条去美化，14nm部分去欧化 [189] 竞争格局 - TSMC、三星和英特尔继续把持先进制程第一梯队 [190] - 中国大陆以成熟制程、先进封装和AI设计服务为突破口，预计2030年获取全球25%晶圆产能、35%封装份额和15%设备市场，形成"第二极"供应链 [190]