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德意志银行解读:AMAT成为DRAM设备龙头,AI内存升级打开新订单空间

閱讀本文需 10 分鐘
AI伺服器將記憶體和封裝技術推向更高的資本強度
简而言之
· AMAT 在 6 月 25 日大师班展示 DRAM 和先进封装路线,称其 DRAM 设备份额已升至全球第一。
· 下一代 DRAM、HBM 和混合键合需要更多沉积、刻蚀、计量步骤,TSV 工艺 19 步中 AMAT 覆盖 15 步。
· 份额继续提升仍取决于客户资本开支、3D DRAM 良率和面板级封装量产节奏。


应用材料公司(AMAT)在 6 月 25 日 DRAM 与先进封装大师班上集中展示了 AI 时代的内存和封装设备路线,德意志银行维持买入判断,理由是 AI 服务器正在推动 DRAM、HBM 和先进封装走向更复杂的制造流程。


这不只是简单的新设备发布。对投资者而言,关键在于 AI 服务器的瓶颈不仅在于 GPU 本身,围绕 GPU 运作的高带宽内存、DRAM 堆叠、芯片互连和封装基板也变得越来越难制造。制程愈复杂,设备制造商涉足的步骤愈多,客户资本支出可能从「购买更多晶圆产能」转向「购买更复杂的材料工程设备」。


AMAT 给出的最直接数据是:其 DRAM 市场份额已从 2013 年低于 15%,提升至目前全球第一。该公司试图证明,AI 内存升级不是一次性需求,而是一轮从 DRAM 晶体管、互连、键合、封装到计量检测的系统性变革。


AI 服务器不仅购买 GPU,内存制造也变得更加艰难


过去两年,市场对 AI 硬件的关注主要集中在 GPU 和先进工艺上。但一旦真正进入大规模集群部署阶段,内存带宽、功耗和封装密度开始成为限制整体性能的关键因素。


HBM 就是一个典型案例。它通过多层 DRAM 堆叠提高带宽,但堆叠越高,晶圆越薄,制造过程中的弯曲、空洞填充、对齐和缺陷检测难度都会增加。对于设备制造商来说,这意味着需要更多的沉积、刻蚀、清洁、抛光、键合和计量步骤才能进入可应用市场。


AMAT 此次强调的不是单一设备,而是涵盖范围。在 HBM 封装的 TSV 工艺中,19 个材料工程步骤中有 15 个可以通过其产品覆盖。TSV 是垂直穿透硅片的通道,然后填充金属以实现多层互连的关键工艺,也是 HBM 堆叠迈向更高层次时的核心环节。


新裝置中,Avila 2 CVD 针对更薄 HBM DRAM 晶圓的彎曲問題;Nokota VMax 2 用於更小尺寸 TSV 的無孔填充;OPTA Quad CMP 則將先進封裝中的化學機械拋光過程納入即時控制。這些產品共同指向同一件事:AI 記憶體升級帶來的不是某一個裝置爆發,而是多個製程步驟同時變難。


DRAM 的五個製程關卡


AMAT 將下一代 DRAM 變化歸納為五個關鍵方向:EUV 圖案化、先進晶體管與布線、CMOS 鍵合陣列、4F²垂直晶體管 DRAM,以及 3D DRAM。


這些術語背後,是 DRAM 繼續縮小和提升性能時要面對的現實問題。傳統平面結構越來越難同時滿足密度、功耗和成本要求,記憶體製造商需要引入更複雜的圖案化、更精細的互連、更高深寬比結構,以及更接近邏輯晶片的堆疊和鍵合方式。


EUV 圖案化會增加對高精度刻蝕的要求;FinFET、銅互連和外延製程會讓晶體管和布線環節更依賴材料工程;CMOS 鍵合陣列則將陣列和外圍邏輯分開製造後再鍵合;4F²垂直晶體管和 3D DRAM 進一步將難點推向高深寬比矽通道、導體刻蝕和電子束計量。


這也是 AMAT 強調自身 DRAM 份額變化的原因。2013 年公司在 DRAM 設備市場份額不足 15%,如今稱已做到全球第一。若 DRAM 從二維微縮轉向更多三維結構和鍵合結構,過去在沉積、刻蝕、外延和計量上的覆蓋可能繼續放大。


不過,這裡不能簡單理解為「DRAM 技術升級等於 AMAT 份額必然繼續提升」。記憶體製造商採用新結構的節奏、良率爬坡速度、單位資本支出約束,以及競爭對手在刻蝕、沉積和計量環節的反應,都會決定實際訂單落地。


封裝從矽中介層走向大面板,混合鍵合被推到台前


除 DRAM 本身,先進封裝是 AMAT 此次另一條主線。


AI 加速器和 HBM 之間需要更高密度、更低功耗的互連,傳統矽中介層方案在面積和成本上承壓。AMAT 提出的方向是更大尺寸的面板級基板,尺寸從 310×310mm、510×515mm,進一步走向 600×600mm。


面板越大,潜在好处是单次加工面积擴大、封裝成本下降,但製造难度也明顯提高。大面積基板上的沉積、刻蝕、電鍍、平坦化和缺陷控制都更難保持一致性。AMAT 已佈局數位光刻、面板 PVD/CVD/刻蝕,以及通過 NEXX 收購補齊大面積銅電鍍能力。


更受關注的是 Kinex 混合鍵合系統。它整合等離子表面活化、清洗、鍵合與計量,被 AMAT 稱為業界首款集成式染料到晶圓混合鍵合系統。混合鍵合的價值在於把晶片之間的互連做得更密、更短、更省電,適合未來高頻寬記憶體和邏輯晶片更緊密結合的封裝路線。


圍繞過程控制,AMAT 還推出 VeritySEM 7AP 和 SEMVision G7AP,分别用於混合鍵合焊盤、TSV、微凸塊關鍵尺寸測量,以及缺陷複查分類。先進封裝從「把晶片封起來」變成「類似前道製造的高精度工藝」,計量和缺陷檢測的重要性隨之上升。


是否買入,仍要看客戶 CAPEX 和良率


德銀的積極判斷建立在一個前提上:AI 對性能每瓦特的需求會持續推高內存和封裝資本強度,而 AMAT 在沉積、刻蝕、CMP、鍵合和計量上的組合足夠完整。


這解釋了為什麼市場願意重新關注 AMAT 這類半導體設備商。AI 投資如果只停留在 GPU 採購,受益鏈條相對集中;但如果 HBM、DRAM 和先進封裝都需要新工藝和新設備,設備商可參與的環節會明顯擴展。


不過,風險也同樣清晰。第一,內存客戶資本支出具有周期性,AI 需求強並不等於 DRAM 廠商會無限擴產。第二,3D DRAM、4F²垂直晶體管和混合鍵合都需要良率驗證,實驗室路線不等於大規模量產。第三,面板級封裝雖然有成本吸引力,但大尺寸基板的一致性和缺陷控制仍是產業難題。


AMAT 已經把自己從「DRAM 設備份額追趕者」講成「AI 內存升級的核心設備平台」。接下來真正能支撐這個敘事的,不是產品名數量,而是客戶把多少新工藝帶進量產線,以及這些工藝是否真的帶來更多可持續訂單。



AMAT 歷史推薦與目標價變化圖,顯示 2023 年至 2026 年股價上行及評級調整背景。



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