报告行业投资评级 - 领先大市（维持） [1] 报告的核心观点 - 尖端先进封装需求持续增长，AI相关仍为主要驱动，全球先进封装市场规模将从2023年的378亿美元增至2029年的695亿美元 [3] - 凸块/重布线层/硅通孔/混合键合构建先进封装基底，各技术有不同发展方向和特点 [3] - FC/WLP/2.5D/3D四大方案助力封装技术迭代结构升维，各方案有不同优势和市场表现 [5] - 先进封装技术迭代推动设备行业进入增量发展新阶段，建议关注相关设备厂商 [5] 根据相关目录分别进行总结 先进封装 - 发展历程迎来以3D封装为代表高密度封装时代，经历通孔插装、表面安装器件、面积阵列表面封装等阶段 [9][10] - 高性能封装要求I/O密度＞16 I/Os per mm2且Pitch＜130μm [11][12] - 先进封装规模有望从2023年的390亿美元攀升至2029年的800亿美元，复合年增长率达12.7%，2.5D/3D封装增速最快 [14] - 先进封装出货量有望从2023年的709亿颗攀升至2029年的976亿颗，复合年增长率达5.5%，WLCSP、SiP和FCCSP出货量领先 [17] - 先进封装晶圆总产量预计以11.6%的复合年增长率增长，SiP和FCCSP短期内占主要份额，2.5D/3D技术增长迅猛 [20] - 技术路线上先进制程向纳米级、先进封装向微米级发展，摩尔定律放缓加速3D IC采用 [22][25] - 市场格局上台积电/三星以堆叠为主，日月光/安靠以FC/SiP为主 [28] - 市场拐点出现有望带动封装市场增长，人工智能推动半导体收入长期增长，AI芯片封装需要多种先进封装解决方案 [31][32][35] - 正在进行或计划中封装项目投资合计约千亿美元 [37] - 近期尖端先进封装需求持续增长，AI仍为主要驱动，多家公司有积极业绩指引和市场预期 [38] 基础技术 - Bump是晶圆制造环节延伸，为FC前提，朝着更小节距、更小直径方向发展，有多种制备方式及优缺点 [42][45] - RDL可改变IC线路接点位置，是实现芯片水平方向互连关键技术，布线层数将增加，L/S不断缩小，涉及多种工艺和设备 [49][52] - TSV在硅片上垂直穿孔并填充导电材料，实现芯片间立体互连，有不同制造类型和工艺顺序 [56][58] - 混合键合通过金属和氧化物键合组合连接芯片，减少凸块和接触间距，增加连接密度，有W2W、D2W等不同方式及特点 [61][66][69] 堆叠互联 - FC信号路径优化、散热性能提升、I/O引脚密度增加，所需设备/材料供应商众多，FCBGA/FCCSP出货量稳步增长，消费电子为首要应用市场 [81][91][92][100] - 晶圆级封装先在整片晶圆上封装测试再切割贴装，成本大幅降低，依据芯片/封装大小划分扇入/出，有不同分类和特点，所需设备/材料供应商不同，29年WLCSP预计规模为24亿美元、FO预计规模为43亿美元，严重依赖移动和消费终端市场 [107][108][114][117][118][121] - 多芯片互联中2.5D封装将芯片并列排在硅中介板上互连，3D封装直接在芯片上打孔布线连接上下层芯片，CoWoS是2.5D封装应用实例，HBM是3D封装应用实例，2.5D/3D封装所需设备/材料供应商较多，嵌入式封装EMIB通过硅片局部高密度互连，具有封装良率正常、无需额外工艺和设计简单等优点，2.5D/3D封装CIS为主要收入来源，CBA DRAM增速最快 [124][126][127][134][148][150][154] - FOPLP将Die重构在方形载板上进行FO，成本优势明显 [156]

公司融资与背景 - 原集微科技连续完成数千万元种子及Pre-天使轮融资，由中科创星、复容投资孵化并连续投资，司南园科等机构共同出资，融资资金将用于快速推进产业化 [2] - 公司成立于2025年，由复旦大学微电子学院包文中教授依托其在半导体领域十余年研究成果创办，致力于研发制造超越摩尔极限的原子级芯片和异质集成技术 [5] - 团队集结了国内顶尖高校的10余位正高级教授/研究员、20余位国家级领军人才，深耕二维半导体晶圆集成工艺和器件制备十余年 [5] 技术优势与突破 - 二维半导体材料凭借"原子级厚度"优势在降低漏电、控制功耗、减少工艺步骤、降低制造成本等方面具有显著优势，是延续摩尔定律的关键材料之一 [3] - 公司拥有多项世界领先级成果，如首款基于二维半导体材料的32位RISC-V架构微处理器"无极"，实现从材料、架构到流片的全链条自主研发 [5] - 团队研制出全球第一颗基于二维半导体材料的处理器和全球最快写入速度的半导体电荷存储级闪存器件 [7] 行业趋势与定位 - 全球半导体巨头如台积电、三星、英特尔等已将二维半导体列为3-5纳米节点后硅基替代方案，欧洲微电子中心(IMEC)将其明确为1纳米及以下节点的重要材料体系 [3] - 二维半导体集成电路能以较低加工难度实现与硅基先进制程类似性能，工艺步骤大幅精简，制造成本数量级降低 [5] - 公司技术通过材料创新实现"工艺降维打击"，颠覆传统"制程微缩=性能提升"技术范式，在全球范围内实现二维逻辑芯片最大规模验证纪录 [6] 发展路径与规划 - 公司按照"实验室验证—中试线—量产"路径稳步推进，将深化与现有硅基生产制造线融合，推动技术从实验室走向产业化 [5] - 团队具备完整的二维材料生长、工艺调控、晶圆集成、器件制造、开发工具、电路设计、流片和测试能力，技术跻身国际领先水平 [7] - 与全球领先半导体公司、研究中心建立行业合作与联盟，致力于从实验室走向市场应用 [7]

通胀与通缩的基本现象 - 通胀环境下消费越早花费越少，提前消费有利并推升通胀形成"通胀螺旋" [3] - 通缩环境下延迟消费有利，储蓄行为加剧通缩形成"通缩螺旋" [4] - 价格预期会自我实现，提前消费推升通胀或延迟消费加剧通缩 [5] - 物价与消费行为互为因果，高价刺激消费而低价抑制购买 [6] 借贷行为的经济效应 - 通胀中借款购房案例显示50万借款购100万房产，N年后升值至200万扣除利息仍多赚30万 [8][9] - 通缩中房产价值从348万跌至121万导致资不抵债，债务实际价值上升形成"越还越多"现象 [11][12] - 通胀促进举债扩大货币流通量，通缩促使还债减少货币流通量 [10][13] CPI统计的偏差分析 - 新房价格20年涨10倍但包含抗震等级提升/建材升级/精装修等品质改进，CPI未区分"好的涨价" [16] - 中国汽车均价从2019年15.1万元升至2024年18.2万元，但同配置车型实际价格下降超50% [17] - 通缩期企业降本导致品质下降，CPI对真实通缩程度反映不足 [19][20] 科技对价格的影响机制 - 摩尔定律使算力每18个月性能翻倍价格减半，驱动电子品持续通缩 [22][23][25] - 互联网平台经济压低传统行业利润，电商导致工业制成品实际降价 [26][27] - 中国制造通缩效应源于供应链效率/基建/规模经济/工程师红利等科技相关因素 [28][29][30] - 科技倒退引发隐性通胀，如二战德国工业崩溃及朝鲜农业系统失效导致的物资短缺 [31] - 稀土断供可能导致电子产品性能倒退但价格不降，形成隐性涨价 [32] 现代经济平衡机制 - 金融扩张制造通胀，科技创新创造通缩，两者动态平衡维持经济增长 [34][35]

台积电市场占有率与技术优势 - 台积电晶圆代工市占率预计从2025年70%增至2026年75% [2] - 2纳米晶圆单价接近3万美元 3纳米晶圆单价约2万美元 [2] - 2024年Q4全球晶圆代工市场份额达67% 较2023年初增长10% [12] - 在AI数据中心逻辑半导体领域占据近100%市场份额 [4] - 预计2026年占据全球90%的CoWoS先进封装产能 [12] 先进制程与封装技术 - 拥有2纳米及以下制程技术路线图 仅英特尔和三星可竞争 [6] - 开发COUPE工艺用于先进封装中的光学引擎集成 [6] - 晶圆尺寸基板封装技术领先 满足多芯片系统需求 [10] - 先进封装中除DRAM外所有芯片均由台积电代工 [8] AI数据中心市场布局 - 生产Nvidia/AMD GPU及四大云服务商定制AI加速器 [4][16] - 数据中心AI加速器TAM预计年增60% 2028年超5000亿美元 [15] - 2030年半导体市场达1万亿美元 AI数据中心成主力 [15] - 六大客户将全部为数据中心AI提供商 [17] 产能与地域分布 - 美国亚利桑那州工厂将承担N2/A16节点约1/3产量 [12] - 先进制程先在台湾开发后转移至美国 [12] - 拥有全球最先进制程和封装产能 美国份额持续增长 [12] 财务与管理优势 - 市值近1万亿美元 客户均为万亿级科技巨头 [13] - 管理团队运营能力卓越 多国晶圆厂协同高效 [14] - 良率持续改进形成技术领先核心壁垒 [21] 行业竞争格局 - 成熟制程面临中国厂商价格竞争 但对台积电影响有限 [22] - 英特尔/三星短期内难以超越台积电多重优势 [18] - 摩尔定律极限后需布局系统代工应对技术挑战 [22]

ASML光刻技术发展 - 核心技术创新在于通过粉碎锡滴产生极紫外(EUV)光，每秒引爆五万次以生成等离子体，发射波长13.5纳米的EUV光，用于制造线间距仅几十纳米的先进芯片[1] - 与Cymer实验室合作20年优化EUV技术，最新光刻机造价近4亿欧元，计划将功率从500瓦提升至1000瓦，2033年单晶圆能耗比2018年降低80%[1][8][9] - 采用高数值孔径(NA)光学系统，当前0.33 NA升级至0.55 NA，Hyper-NA方案达0.75 NA，蔡司开发直径超1米的反射镜以实现原子级精度[7][10] 技术合作与研发生态 - ARCNL研究院承担ASML三分之一的年度研发预算（400万欧元），80名科学家专注光刻基础研究，75%博士毕业生加入ASML[2][5] - 特温特大学改进EUV反射镜涂层，70层钼/硅交替堆叠实现71%反射率，接近理论极限75%，解决高功率下的气泡问题[10][11] - 与蔡司、全球技术大学形成研发网络，模式类似飞利浦NatLab，但ASML年研发投入超40亿欧元维持长期技术领先[4][6] 未来技术路径 - 探索6.7纳米短波长光源（钆替代锡），但面临光子能量分布不均导致的随机噪声问题，商业化可能性较低[13] - 高NA光刻机采用32G加速度掩模版支架，AI芯片需多光罩拼接或推动行业采用更大尺寸掩模版[15] - 开发EUV计量技术，通过光脉冲泛音效应检测5-10纳米结构，光声学方法实现三维芯片层析成像[17] 替代方案与竞争格局 - 评估自由电子激光器(FEL)作为备选，因体积庞大（需整栋建筑）和维护复杂被放弃，中国或将其用于自主光刻研发[19] - 中国尝试等离子体源EUV技术，华为参与研发，但ASML已确立技术路线领先优势[20] - 摩尔定律演进放缓，芯片节点尺寸缩减率从70%降至20%，通过3D堆叠和晶体管排列优化维持密度提升[6][15]

核心观点 - ASML通过极紫外(EUV)光刻技术推动芯片制造工艺进步，最新EUV光刻机可打印8纳米线距的芯片图案，并计划通过高数值孔径(High-NA)和Hyper-NA技术进一步提升精度和效率[6][7] - 阿姆斯特丹纳米光刻高级研究中心(ARCNL)与ASML深度合作，专注于EUV技术基础研究，包括光源优化、反射镜涂层改进等，每年获得ASML约400万欧元资助[2][4] - EUV光刻机通过每秒引爆5万次锡滴产生等离子体发射13.5纳米波长光，ASML计划将频率提升至6万次/秒并将功率从500瓦增至1000瓦，同时降低能耗[1][8][9] - 行业面临物理极限挑战，芯片元件尺寸缩小速度从每代70%降至20%，但通过3D堆叠等创新仍可提升晶体管密度[6] - ASML探索多种技术路径包括更短波长(6.7/4.4纳米)、更大掩模版、自由电子激光器等替代方案，但成本效益仍是关键考量[14][16][21] 技术进展 光源优化 - 采用"披萨"状锡滴粉碎技术，通过额外激光轻击产生微滴提升EUV光产出效率，计划引入固体激光器降低能耗[9] - 当前EUV系统功率500瓦，目标提升至1000瓦，预计2033年单晶圆能耗比2018年降低80%[8] - 研究钆替代锡作为6.7纳米波长光源材料，但更短波长面临光子能量分布不均导致的随机噪声问题[14][15] 光学系统 - 高数值孔径(High-NA)设备将开角从0.33提升至0.55，需1米直径反射镜；Hyper-NA目标0.75开角，可通过调整镜片位置实现[7] - 反射镜采用70层钼/硅交替涂层，反射率达71%接近理论极限75%，通过"磁控溅射"技术实现10纳米级精密堆叠[11] - 解决EUV功率提升导致反射镜气泡问题的秘密材料配方已研发成功[12] 制造工艺 - High-NA光刻机采用掩模版放大技术导致曝光时间延长，通过32G加速度扫描补偿，目标进一步提升速度[17] - AI芯片设计规模超出单掩模版容量，需多部分投影拼接，或推动行业采用更大尺寸掩模版标准[17] - EUV光被用于纳米结构测量，光声学技术可通过声波实现芯片三维结构检测[19] 行业生态 - ASML年研发投入超40亿欧元，与蔡司、ARCNL、多所大学形成完整研发生态系统[4][7] - ARCNL约75%博士毕业生加入ASML，延续类似飞利浦NatLab的基础研究模式但避免被商业目标束缚[4][5] - 中国尝试自主研发EUV技术，华为研究等离子体源，可能采用自由电子激光器作为替代方案[22]

EDA行业概述 - EDA是电子设计自动化工具的总称，贯穿芯片生产全生命周期，类似建筑设计的CAD软件[4] - 前三大EDA厂商垄断全球近80%市场份额且均为美国公司，国内EDA国产替代率仅勉强超过10%[5][6] - EDA工具对芯片设计至关重要，离开EDA在指甲盖大小芯片集成上百亿晶体管是天方夜谭[5] EDA发展历史 - 1966年仙童半导体开发出逻辑模拟器等工具，将4工程师/周工时压缩至1工程师/天[8][11] - 70年代芯片公司使用内部EDA工具但功能有限，英特尔1974年建立EDA研发中心支持CPU设计[13] - 1985年EDA独立成产业，新思科技、Mentor Graphics和Cadence相继成立成为三巨头[14][15] 中国EDA发展历程 - 1988年中国启动首套自研EDA"ICCAD Ⅲ级系统"，1993年推出"熊猫系统"被20多家机构采用[18][22] - "巴统"解体后三巨头进入中国，通过降价和捐赠高校策略挤压"熊猫系统"生存空间[22][23] - 国产EDA因缺乏产业生态支持与芯片设计发展脱钩，类似国产操作系统与Windows竞争困境[25] EDA技术壁垒 - EDA与代工厂PDK深度绑定，芯片设计需EDA工具打开PDK才能进行流片和工艺适配[27][29] - 先进工艺节点持续更新（如台积电3nm有4个版本），需EDA厂商同步更新工具链[30][31] - 集成电路产业链各环节形成"互相适配"的绑定关系，Know How积累成为行业标准[32][33] 产业挑战与机遇 - 摩尔定律下产业链需同步进步，掉队者追赶代价成倍增加[34][38] - 华为已实现14nm EDA工具全链条国产化，背后是14nm工艺国产供应链全线打通[40] - EDA是工程问题而非科学问题，其生态依赖上下游共同构建而非单点突破[41]

光刻机行业核心观点 - 光刻机是晶圆制造最核心设备，技术难度最高且国产化率最低，是延续摩尔定律的关键装备[2] - 全球光刻机市场呈现寡头垄断格局，ASML 2024年占据61.2%市场份额，在EUV领域是唯一供应商[2][19] - 中国是ASML最大客户，2024年中国区收入占比达41%，但受海外制裁影响国产替代势在必行[2][27] - 光刻机在半导体设备中占比达24%，是市场规模最大的品类[11][13] 光刻机市场格局 - ASML 2024年出货418台光刻机，其中EUV 44台，ArFi 129台，EUV单价达1.88亿欧元[21][24][26] - ASML在EUV和ArFi高端机型垄断市场，Nikon和Canon主要集中在中低端KrF和i-line机型[22][23] - 光刻机经历五代迭代，从g-line(436nm)到EUV(13.5nm)，最小工艺节点从800nm缩减至7nm[7][8][9] - 浸没式光刻技术通过提升数值孔径使193nm光刻成为主流，EUV技术突破7nm工艺极限[7][20] 核心部件技术分析 光学系统 - 光学系统是光刻机最核心部件，包含15-20个直径200-300mm透镜组成的物镜系统[3][36] - 蔡司是ASML光学部件独家供应商，2024年采购额达39.5亿欧元，占全球光刻机光学市场60%以上[40][44][47] - EUV反射镜要求原子级平整度(误差<0.25nm)，仅蔡司具备生产能力[45][52][55] - 国产茂莱光学已实现i-line光刻机光学部件突破，但面型精度(PV<30nm)与蔡司(PV<0.12nm)差距显著[60] 光源系统 - 光源波长决定工艺能力，从汞灯(g-line 436nm)发展到EUV(13.5nm)[4][61][63] - EUV采用激光等离子体技术，每秒50000次轰击锡液滴产生13.5nm光源[68] - 准分子激光是DUV主流光源，KrF(248nm)和ArF(193nm)用于中高端光刻[64][67] 双工件台 - 双工件台通过测量/曝光台协同工作提升产能，ASML率先应用该技术[69][70] - 工件台需在7g加速度下实现2nm套刻精度，涉及精密驱动、导向和测量系统[71][72][73] 国产化进展 - 上海微电子已实现90nm ArF光刻机出货，KrF/ArF光刻机被列入国家重大技术装备目录[32][34][74] - 哈尔滨工业大学突破13.5nm EUV光源技术，中科院研发深紫外光源系统[32] - 产业链企业茂莱光学、汇成真空、波长光电等在光学、镀膜等环节取得突破[74][76][88] - 2024年茂莱光学半导体收入2.33亿元(+37%)，福晶科技精密光学收入3.11亿元(+24%)[78][90]

大芯片市场格局变化 - 大芯片市场过去由英特尔、AMD、IBM主导，近年因LLM崛起，英伟达凭借GPU优势实现反超，Arm也找到切入机会 [1] - 高通收购SerDes供应商Alphawave后，大芯片市场格局发生巨变 [1] SerDes技术的重要性 - SerDes是数据中心通信的重要方式，其核心功能是在串行与并行数据间高效转换，支撑数字通信标准 [3][6] - 20世纪90年代末至21世纪初，SerDes速率从OC-24（2.488Gbps）提升至10Gbps，并逐渐用于PCB和背板的芯片间通信 [3] - 在FinFET技术下，基于DSP的SerDes成为56Gbps以上数据速率翻倍的必要方案，采用PAM4调制可使吞吐量翻倍 [4][5] 芯片巨头在SerDes领域的布局 - 博通、Marvell、英伟达、英特尔、AMD、联发科均为SerDes高端玩家，Synopsys、Cadence、Alphawave是重要IP供应商 [8] - 英伟达的NvLink技术从第一代（160GB/s带宽）迭代至第五代，分化为短距离（NVLink C2C）和长距离（NVLink5）SerDes [9] - 英特尔2013年展示224G PAM4 SerDes，支持0.1米至0.25米连接距离，其收购的V Semiconductor与Alphawave创始人有关 [10][11] - AMD的Infinity Fabric依赖SerDes实现低延迟连接，分为封装内（IFOP）和封装间（IFIS）两种类型 [11] - 联发科推出224G SerDes，覆盖56G至112G ASIC解决方案 [12] 高通收购Alphawave的战略意义 - Alphawave是全球第四大IP公司，收入7年内从0增长至2.7亿美元，拥有224G PAM4 SerDes等产品 [8] - 收购补强高通在数据中心领域的连接能力，结合Oryon CPU和Hexagon NPU，瞄准AI推理和定制CPU需求 [12] - Alphawave的UCIe IP子系统（台积电N2工艺）为高通布局Chiplet未来提供支持 [13] 行业竞争趋势 - 高通通过收购切入数据中心市场，将与英伟达、英特尔、AMD等传统巨头直接竞争 [15] - Arm同样有意通过SerDes技术进入芯片市场，行业竞争加剧 [13][15] - 初创公司在大芯片领域的机会逐渐减少 [15]

掩膜版定义与分类 - 掩膜版是微电子制造中的图形转移工具，功能类似传统照相机的"底片"，用于将设计图形转移到硅片或玻璃基板上[2] - 主要分类包括石英掩膜版（高精度、长寿命）、苏打掩膜版（中低精度）、凸版（LCD定向移印）和菲林（PCB应用）[4][6] - 半导体掩膜版在最小线宽（≤0.5μm）、CD精度（≤0.02μm）等参数要求显著高于平板显示和PCB领域[2][10] 制造工艺与技术难点 - 核心工艺流程包含CAM图档处理、激光/电子束光刻（130nm为分界）、显影蚀刻等12个环节，光刻技术为核心[6][7] - 技术难点集中在光刻环节的制程管控（温度/气流扰动影响精度）、位置精度控制（多膜层套准）、曝光能量控制等[12] - 检测环节需测量CD均匀性（±0.1μm）、套刻精度（±0.25μm）等参数，并修复微粒缺陷[9][10][63] 产业链与成本结构 - 上游材料依赖进口：石英基板（国产化率5%）、光学膜（国产化率0%）主要来自日本HOYA、韩国SS等[18][20] - 中游制造分为晶圆厂自建（28nm以下先进制程）和独立第三方（成熟制程），下游应用于IC制造（台积电）、平板显示（京东方）等[14][37] - 成本构成中直接材料占67%（基板超90%），制造费用占29%[21] 技术演进方向 - OPC技术：通过光学邻近效应修正解决衍射导致的图形失真，提升130nm以下制程精度[27] - PSM技术：利用相移消除干涉现象，适用于130nm以下制程，对比度提升30%[29] - 电子束光刻替代激光直写：突破130nm物理极限，支持更小线宽[31] 半导体掩膜版市场 - 2023年全球市场规模54亿美元，成熟制程（130nm以上）占比87%，先进制程（28nm以下）仅13%[34][37] - 国内需求增长：中国12寸晶圆产能占比从2015年9.7%升至2021年16%，规划新增25座晶圆厂[46] - 毛利率差异：高阶制程（如130nm以下）毛利率达50%+，较成熟制程高20pct[42] 平板显示掩膜版市场 - 2022年中国市场规模35亿元（占全球57%），预计2025年达65亿元[55][57] - 技术趋势：大尺寸化（G11产线对应85英寸面板）、高精度化（650PPI以上）[60][62] - 国产替代进展：清溢光电实现AMOLED用1600ppi掩膜版量产，路维光电突破G11产线技术[79] 竞争格局 - 全球半导体掩膜版65%由晶圆厂自供，独立第三方市场中Photronics、Toppan、DNP垄断80%份额[69][71] - 国内厂商：路维光电（180nm）、清溢光电（180nm）、龙图光罩（130nm）加速研发28nm节点[74][75] - 平板显示领域：Photronics、SKE、HOYA占全球88%市场，国内仅清溢光电进入前五[77] 未来趋势 - 特色工艺路线崛起：功率半导体、MEMS等定制化需求推动掩膜版多样化发展[84][86] - 精度持续提升：OPC/PSM技术向28nm以下延伸，套刻精度要求达±0.25μm[87][89] - 国产替代加速：美国限制250nm以下掩膜版出口，刺激国内厂商扩产130-28nm产能[48][75] 重点企业 - 国际龙头：Photronics（5nm EUV）、DNP（3nm研发）、Toppan（全球8大基地）[91][95][97] - 国内上市公司：路维光电（G11产线）、清溢光电（HTM技术）、龙图光罩（功率半导体专精）[99][101][104] - 非上市公司：迪思微（0.13μm）、冠石科技（规划28nm）、中微掩模（130nm）[107][110]