《3D DRAM行業專題報告：3D DRAM時代或將到來國產DRAM有望迎來變革契機-240808（37頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《3D DRAM行業專題報告：3D DRAM時代或將到來國產DRAM有望迎來變革契機-240808（37頁）.pdf（37頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、3D3D DRAMDRAM行業專題報告行業專題報告3D DRAM3D DRAM時代或將到來，國產時代或將到來，國產DRAMDRAM有望迎來變革契機有望迎來變革契機證券研究報告投資評級：（）報告日期：行業推薦維持2024年08月08日分析師：毛正分析師：毛正SAC編號：S1050521120001聯系人：張璐聯系人：張璐SAC編號：S1050123120019專題報告投 資 要 點投 資 要 點DRAMDRAM技術工藝逐漸步入瓶頸期，技術工藝逐漸步入瓶頸期，3D DRAM3D DRAM應運而生應運而生隨著摩爾定律推進速度放緩，DRAM技術工藝也逐漸步入瓶頸期。目前DRAM芯片工藝已到10nm級別

2、，盡管10nm還不是DRAM的最后極限，但多年來隨著DRAM制程節點不斷縮小，工藝完整性、成本、電容器漏電和干擾等方面的挑戰愈發明顯，要在更小的空間內實現穩定的電荷存儲和讀寫操作變得日益困難。3D NAND Flash早已實現商業化應用，3D DRAM技術尚在研發中，但隨著AI浪潮，大容量、高性能存儲器需求將大幅增加，3D DRAM有望成為存儲器市場的主流產品。存儲巨頭紛紛布局存儲巨頭紛紛布局3D DRAM3D DRAM技術，產業生態或迎變局技術，產業生態或迎變局2024年3月，三星在加州舉行的Memcon 2024會議上公布了其3D DRAM開發路線圖，并計劃在2025年推出基于其垂直通道晶

3、體管技術的早期版本的3D DRAM。海力士在VLSI 2024會議上公布了其五層堆疊的3D DRAM產品，生產良率已達56.1%。美光則在2019年就開始了3D DRAM的研究工作。存儲巨頭紛紛布局3D DRAM技術，產業生態或迎變局。3D DRAM3D DRAM正處產業化前期，成長空間極大，給予正處產業化前期，成長空間極大，給予3D3D DRAMDRAM行業投資評級：推薦行業投資評級：推薦3D DRAM完美契合AI應用對高性能和大容量存儲器的需求增長，行業主要廠商正在逐漸加大對3D DRAM技術的開發投入，并且通過專利保護的方式為未來的市場競爭和技術主導權做準備。3D DRAM正處產業化前期

4、，成長空間極大，給予行業“推薦”評級，建議關注產業鏈相關標的：中微公司、拓荊科技、中科飛測、精智達、華海清科中微公司、拓荊科技、中科飛測、精智達、華海清科等。誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 2eZfYeUeUeZfYdXaYaQbP7NoMnNsQmQjMmMvNeRpPxObRoOyRwMoNoPwMmMqN重 點 關 注 公 司 及 盈 利 預 測重 點 關 注 公 司 及 盈 利 預 測資料來源：Wind，華鑫證券研究（注：未評級公司盈利預測取自wind一致預期）公司代碼公司代碼名稱名稱20242024-0808-0707股價股價EPSEPSPEPE投資評級投資

5、評級202320232024E2024E2025E2025E202320232024E2024E2025E2025E688012.SH688012.SH中微公司中微公司152.55152.552.882.883.233.234.084.0852.9752.9747.2347.2337.3937.39買入買入688072.SH688072.SH拓荊科技拓荊科技132.41132.413.523.522.962.964.104.1065.6965.6944.7844.7832.2932.29未評級未評級688120.SH688120.SH華海清科華海清科138.43138.434.554.554.

6、254.255.575.5741.2241.2232.5332.5324.8524.85未評級未評級688361.SH688361.SH中科飛測中科飛測54.5754.570.440.440.630.630.940.94124.02124.0286.6286.6258.0558.05買入買入688627.SH688627.SH精智達精智達43.5643.561.241.241.801.802.492.4935.1335.1324.2024.2017.4917.49增持增持誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 3風 險 提 示風 險 提 示宏觀經濟增長不及預期的風險；宏觀經濟

7、增長不及預期的風險；海外科技管制進一步加強的風險；海外科技管制進一步加強的風險；本土科技創新突破不及預期的風險；本土科技創新突破不及預期的風險；下游需求恢復不及預期的風險；下游需求恢復不及預期的風險；行業景氣度復蘇不及預期的風險；行業景氣度復蘇不及預期的風險；推薦標的業績不及預期的風險。推薦標的業績不及預期的風險。誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 4目 錄CONTENTS誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 52 2.3D DRAM3D DRAM應運而生，有望改變應運而生，有望改變DRAMDRAM行業生態行業生態3 3.全球存儲巨頭紛紛布局全球存儲巨

8、頭紛紛布局3D DRAM3D DRAM技術技術1 1.DRAMDRAM技術工藝逐漸步入瓶頸期，技術工藝逐漸步入瓶頸期，HBMHBM助力助力DRAMDRAM趕上趕上AIAI浪潮浪潮4 4.相關標的相關標的0 10 1DRAM技術工藝逐漸步入瓶頸期，H B M 助 力 D R A M 追 趕 A I 浪 潮1.1 DRAM1.1 DRAM具備高速數據訪問和傳輸能力具備高速數據訪問和傳輸能力誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明DRAM動態隨機存取存儲器的基本工作原理是在一個存儲單元中存儲一個比特（0或1）的信息，并通過刷新機制來保持這些信息的穩定性。DRAM中的數據會在斷電后很快消失，因

9、此屬于易失性存儲器，其具有高速、容量大和相對低成本的特點。DRAM的高速數據訪問和傳輸能力，使其能夠高效地滿足多線程處理、實時計算和大規模數據操作等需要快速數據訪問的場景，因此廣泛應用于個人計算機、服務器、智能手機、平板電腦等電子設備中，主要用于存儲臨時數據，如操作系統、應用程序和用戶數據。DRAM的基本存儲單元由一個晶體管（Transistor）和一個電容器（Capacitor）構成，也被稱為1T1C。晶體管作為開關控制是否允許電荷的流入或流出，電容器則用來存儲電荷，當電容器充滿電后表示1，未充電時則存儲0。PAGE 7資料來源：智研瞻，Branch Education，華鑫證券研究圖表：D

10、RAM的發展歷程圖表：DRAM的工作原理1.2 DRAM1.2 DRAM沿用沿用2D2D方式縮小器件尺寸遇阻方式縮小器件尺寸遇阻誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明隨著摩爾定律推進速度放緩隨著摩爾定律推進速度放緩，DRAMDRAM技術工藝也逐漸步入了瓶頸期技術工藝也逐漸步入了瓶頸期。從技術角度上看，隨著晶體管尺寸越來越小，芯片上集成的晶體管就越多，這意味著一片芯片能實現更高的內存容量。目前DRAM芯片工藝已經突破到了10nm級別，雖然10nm還不是DRAM的最后極限，但多年來隨著DRAM制程節點不斷縮小，工藝完整性、成本、電容器漏電和干擾等方面的挑戰愈發明顯，要在更小的空間內實現穩

11、定的電荷存儲和讀寫操作變得日益困難。PAGE 8圖表：DRAM單元大小趨勢與預測資料來源：Tech Insights，泛林集團，華鑫證券研究根據Tech Insights分析，通過增高電容器減小面積以提高位密度（即進一步減小單位存儲單元面積）的方法即將變得不可行。因為用于電容器制造的刻蝕和沉積工藝無法處理極端（高）的深寬比。半導體行業預計能夠在單位存儲單元面積達到約10.4E-4m2前（也就是大約2025年）維持2D DRAM架構。1.2 DRAM1.2 DRAM沿用沿用2D2D方式縮小器件尺寸遇阻方式縮小器件尺寸遇阻誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明隨著線寬進入隨著線寬進入10

12、10nmnm范圍范圍，電容器漏電和干擾等物理限制的問題明顯增加電容器漏電和干擾等物理限制的問題明顯增加。物理極限（如量子隧穿效應、漏電流增加、熱穩定性下降等）、材料科學挑戰（如電介質厚度減少導致的電容減小、泄漏電流增大等）以及制造工藝的精密控制要求，都使得DRAM在繼續沿用2D方式縮小器件尺寸（如所謂的4F 縮放）時遭遇嚴重阻礙。為了補救這種情況，產業界引入了high-k材料和極紫外（EUV）光刻設備等新材料和新設備。PAGE 9資料來源：半導體行業觀察，華鑫證券研究圖表：DRAM存儲單元演進路線隨著2D DRAM縮放難度增大，研發投入、制造成本以及良率控制問題日益突出。在技術節點不斷微縮的過

13、程中，單位面積內增加更多比特所需的投資呈非線性增長，而性能提升和成本節省卻可能不如預期。這種成本效益的失衡使得繼續沿用傳統路徑進行DRAM縮放不再經濟可行，成為產業中難以回避的財務難題，因此新的DRAM技術發展迫在眉睫。1.3 HBM1.3 HBM幫助幫助DRAMDRAM從傳統的從傳統的2D2D過渡到過渡到3D3D誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明隨著數據量爆炸性增長，尤其是AI人工智能、云計算、大數據分析等領域對高速、大容量、低延遲內存的需求持續攀升，市場對更高密度、更低功耗、更大帶寬的 DRAM 產品有著強烈需求。然而，現有 2D DRAM 技術的發展速度已無法滿足這些需求的

14、增長速度，形成了供需之間的矛盾，進一步加劇了DRAM不再有效縮放問題的緊迫性。為了解決這個難題，業內常見的有High Bandwidth Memory(HBM)、Computational In-Memory(CIM)、Emerging Memories（新型存儲器）、CXL等技術，它們旨在通過不同的方式（如堆疊封裝、計算與存儲一體化、采用新材料新機制等）來繞過傳統 2D DRAM的縮放限制，提升存儲密度和性能，其中HBM這兩年已經成為與高性能GPU搭配使用的最炙手可熱的存儲產品。PAGE 10資料來源：美光，華鑫證券研究圖表：HBM示意圖HBMHBM徹底改變了高性能計算系統管理數據流的方式徹

15、底改變了高性能計算系統管理數據流的方式。與傳統內存解決方案相比，它最顯著的特點之一是帶寬大幅增加。HBM通過使用硅通孔（TSV）和微凸塊互連的堆疊DRAM芯片來實現這一目標。這種創新設計允許更短的數據路徑，從而提高了數據速度和電氣效率。HBM使DRAM從傳統的2D形態過渡到3D。但是，目前的HBM還不能算是真正的3D DRAM技術，其主要在封裝層面利用3D先進封裝技術將DRAM裸芯片堆疊在一起以提升數據吞吐量。0 0 2 2 3D DRAM應運而生，有望改變DRAM行業生態2.12.1 3D DRAM3D DRAM成為下一代成為下一代DRAMDRAM的關鍵發展方向的關鍵發展方向誠信、專業、穩健

16、、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 12資料來源：東京電子，全球半導體觀察，華鑫證券研究圖表：DRAM技術路線演繹AIAI應用浪潮之下應用浪潮之下，高性能存儲器需求持續攀升高性能存儲器需求持續攀升，以以HBMHBM為代表的為代表的DRAMDRAM炙手可熱炙手可熱。同時，為進一步滿足市場需求，存儲廠商也在醞釀新一輪DRAM技術“革命”。HBM技術開啟了DRAM 3D化之路，讓DRAM從傳統2D走向了3D，不過當前的HBM并不能被認同為3D DRAM技術。三星4F Square VCT DRAM與3D DRAM概念更為接近，但這不是3D DRAM唯一的方向與目標，存儲廠商對3D DRAM有著

17、更豐富設想。2.12.1 3D DRAM3D DRAM成為下一代成為下一代DRAMDRAM的關鍵發展方向的關鍵發展方向誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 13資料來源：應用材料，全球半導體觀察，華鑫證券研究圖表：傳統DRAM與3D DRAM比較3 3D D DRAMDRAM（三維動態隨機存取存儲器三維動態隨機存取存儲器）是一種具有新穎存儲單元結構的新型是一種具有新穎存儲單元結構的新型DRAMDRAM技術技術。與水平放置存儲單元的傳統 DRAM不同，3D DRAM垂直堆疊存儲單元大大增加了單位面積的存儲容量并提高了效率，成為下一代DRAM關鍵發展方向。在存儲器市場，3DNA

18、ND Flash已實現商業化應用，3D DRAM技術尚在研發中，但隨著AI、大數據等應用的蓬勃發展，大容量、高性能存儲器需求將大幅增加，3D DRAM有望成為存儲器市場的主流產品。2.22.2 3D DRAM3D DRAM堆棧需要設計重構堆棧需要設計重構誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 14資料來源：泛林集團，華鑫證券研究圖表：2D DRAM架構垂直定向視圖（左）與翻轉再進行結構堆疊圖（右）為了推進為了推進DRAMDRAM微縮微縮，很自然地需要將很自然地需要將2 2D D DRAMDRAM組件側放并堆疊起來組件側放并堆疊起來。但這面臨幾個難題：1）水平方向需要橫向刻蝕，

19、但由于凹槽尺寸差異很大，橫向刻蝕非常困難；2）在堆?？涛g和填充工藝中需要使用不同的材料，這給制造帶來了困難；3）連接不同3D組件時存在集成難題。泛林集團認為，為了讓這一方案更具競爭力，需要縮短電容器(Cap)的長度（電容器的長度不能和高度一樣）并進行堆疊，以提升單位面積的存儲單元數量。2.22.2 3D DRAM3D DRAM堆棧需要設計重構堆棧需要設計重構誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 15資料來源：泛林集團，華鑫證券研究圖表：泛林集團重新設計的DRAM架構泛林集團為成功實現DRAM的3D堆棧，重新設計了架構，在減小硅區域的同時為電容器的工藝處理提供更多空間，從而縮

20、小納米薄片的面積。首先，將位線移到了納米薄片的另一側，使電流通過晶體管柵極穿過整個納米薄片，這能夠從總體上增加電容器工藝處理的空間，并減小硅區域的面積。其次，引入柵極全包圍晶體管，以進一步縮小硅有源區。此外，還將曾經又窄又高的電容器變得又短又寬。之所以能夠做到這一點，是因為把位線移到架構的中心，從而獲得了更多空間。-引入柵極引入柵極全包圍納米全包圍納米薄片晶體管薄片晶體管-引入更寬引入更寬更短的電容更短的電容-將位線移將位線移到納米薄片到納米薄片的另一側的另一側-引入柵極引入柵極叉片設計叉片設計-縮短有源縮短有源區長度區長度-初始的旋初始的旋轉轉DRAMDRAM D D1 1Z Z設計設計通過

21、在位線接觸點兩側放置晶體管/電容器的方式增加每個位線接觸點的晶體管/電容器數量之后，就可以堆疊這種重新配置的納米薄片了。泛林集團所模擬實現的堆疊3D DRAM的第一次迭代有28層高，將比現在的D1z高兩個節點（單位存儲單元面積約13E-4m2）。隨著層數越多，位數越多，密度也就越大。2.22.2 3D DRAM3D DRAM堆棧需要設計重構堆棧需要設計重構誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 16圖表：28層高的3D DRAM結構資料來源：泛林集團，華鑫證券研究圖表：通過增加每條位線上晶體管/電容器的數量優化設計3 3D D DRAMDRAM除了需要新架構之外除了需要新架構

22、之外，還必須就金屬化和連接性做出改變還必須就金屬化和連接性做出改變。幾種新的方法可以促使電流通過中央的位線堆疊，包括連接各層的水平MIM（金屬絕緣層金屬）電容器陣列，以及將柵極包裹在硅晶體管周圍（柵極全包圍）。當電流通過時，只有目標位線（層）被激活。在被激活的層中，電流可以連接到正確的晶體管。2828層層3 3D D納米薄片的關鍵組件包括：納米薄片的關鍵組件包括：一疊柵極全包圍納米薄片硅晶體管、兩排晶體管之間的位線層、24個垂直字線位線、層和晶體管之間以及晶體管和電容器之間的互連水平、MIM電容器陣列。為了避免3D NAND中使用的臺階式結構的局限性，泛林建議引入穿過硅堆棧層且可以在特定層停止

23、（每層一個通孔）的通孔陣列結構，將接觸點置于存儲單元內部。溝槽制作完成后，引入只存在于側墻的隔離層。高溝槽用于引入刻蝕介質以去除硅，然后在空溝槽中引入導電金屬。2.22.2 3D DRAM3D DRAM堆棧需要設計重構堆棧需要設計重構誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 17圖表：位線接觸圖形化資料來源：泛林集團，華鑫證券研究2.32.3 3D DRAM3D DRAM存儲密度將顯著高于存儲密度將顯著高于2D DRAM2D DRAM誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 18資料來源：NEO半導體，華鑫證券研究圖表：DRAM技術的未來發展NEO半導體表示，由

24、于其3D DRAM制造工藝與3D NAND非常相似，3D DRAM密度將隨著同時期3D NAND層數量的增加而增加。3D DRAM的實際密度也將取決于同時期3D NAND工藝的進步，因此可以基于現有3D NAND技術路線圖的對3D DRAM的存儲密度做出合理的估計。0 0 3 3全球存儲巨頭紛紛布局3 DD R A M 技 術3.1 3.1 三星公布其三星公布其3D DRAM3D DRAM開發路線圖開發路線圖資料來源：三星電子，半導體行業觀察，華鑫證券研究誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 20三星在三星在MemconMemcon 20242024會議上公布其會議上公布其

25、3 3D D DRAMDRAM開發路線圖開發路線圖。早在2021年，三星電子正式對外宣布其3D DRAM開發項目。2024年3月，三星電子在加利福尼亞州圣何塞舉行的全球芯片制造商峰會Memcon 2024上公布了其3D DRAM開發路線圖。三星公司計劃在2025年推出基于其垂直通道晶體管技術的早期版本的3D DRAM，該技術在構成單元的晶體管中垂直設置一個通道，并用一個柵極包裹住它作為開關。三星還計劃在 2030 年推出更新版本的堆疊式 DRAM，該DRAM可以堆疊包括電容器在內的所有單元。三星已于今年早些時候在美國硅谷開設了一家新的3D DRAM研發實驗室。圖表：三星3D DRAM開發路線圖

26、三星展示了兩項新型三星展示了兩項新型3 3D D DRAMDRAM內存技術：內存技術：垂直通道晶體管（Vertical Channel Transistor）和堆疊DRAM（Stacked DRAM）。相較于傳統晶體管結構，垂直通道晶體管將溝道方向由水平改為垂直，這雖能顯著減小器件面積占用，但對刻蝕工藝的精度要求更高。相較于現有的2D DRAM結構，堆疊DRAM能充分利用Z軸空間，在較小區域內容納更多存儲單元，使得單顆芯片容量提升至超過100G級別。三星3D DRAM預計將通過wafer-to-wafer等混合鍵合技術來制造，同時三星也在考慮把BSPDN（背面供電網絡）技術應用于3D DRAM

27、。3.2 3.2 海力士首次披露其海力士首次披露其3D DRAM3D DRAM開發的具體數據和運行特性開發的具體數據和運行特性資料來源：海力士，電子工程專輯，華鑫證券研究誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 21海力士五層堆疊海力士五層堆疊3 3D D DRAMDRAM生產良率過半生產良率過半。海力士在半導體會議VLSI 2024上提交了一份關于3D DRAM的研究論文，指出其五層堆疊的3D DRAM生產良率達到了56.1%，實驗中的3D DRAM顯示出與目前使用的2D DRAM相似的特性。這是海力士首次披露其3D DRAM開發的具體數據和運行特性。海力士還在研究將IGZO

28、材料應用于3D DRAM，以解決帶寬和延遲方面的挑戰。IGZO是由銦、鎵、氧化鋅組成的金屬氧化物材料，大致分為非晶質IGZO和晶化IGZO。其中，晶化IGZO是一種物理、化學穩定的材料，在半導體工藝過程中可保持均勻的結構，海力士研究的正是這種材料，其最大優勢是其低待機功耗，這種特點適合要求長續航時間的DRAM芯晶體管，改善DRAM的刷新特性。圖表：海力士3D DRAM器件的結構設計海力士還在探索混合鍵合技術的應用海力士還在探索混合鍵合技術的應用，以進以進一步提升一步提升3 3D D DRAMDRAM的性能和集成度的性能和集成度。海力士表示，雖然3D DRAM的潛力巨大，但在實現商業化之前，還需

29、要一個實質性的開發過程。他們指出，與二維 DRAM 的穩定運行不同，三維 DRAM 表現出不穩定的性能特征，需要堆疊 32 到 192 層存儲單元才能實現普遍應用。3.3 3.3 美光美光3D DRAM3D DRAM專利數量遙遙領先專利數量遙遙領先資料來源：美光，盤古智庫，華鑫證券研究誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 22美光在美光在20192019年就開始了年就開始了3 3D D DRAMDRAM的研究工作的研究工作。截止2022年8月，美光已獲得了30多項3D DRAM專利。相比之下，美光專利數量是三星和SK海力士這兩家韓國芯片制造商的兩三倍。美光表示，3D DRA

30、M正在被討論作為繼續擴展DRAM的下一步。為了實現3D DRAM，整個行業都在積極研究，從制造設備的開發、先進的ALD、選擇性氣相沉積、選擇性蝕刻，再到架構的討論。根據Yole表述，美光提交了與三星電子不同的3D DRAM專利申請，美光的方法是在不放置Cell的情況下改變晶體管和電容器的形狀。圖表：美光DRAM技術路線圖3.4 NEO3.4 NEO半導體推出半導體推出3D X3D X-DRAMDRAM技術技術資料來源：NEO半導體，華鑫證券研究誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 23NEONEO半導體推出了一種名為半導體推出了一種名為3 3D D X X-DRAMDRAM

31、的技術的技術，旨在克服旨在克服DRAMDRAM的容量限制的容量限制。3D X-DRAM的單元陣列結構類似于3DNAND Flash，采用了FBC（無電容器浮體單元）技術，它可以通過添加層掩模形成垂直結構，從而實現高良率、低成本和顯著的密度提升。NEO 表示，3D X-DRAM 技術可以生產 230 層的 128Gbit DRAM 芯片是當前 DRAM 密度的八倍。3DX-DRAM 也是解決由下一波 AI 應用（例如 ChatGPT）驅動的對高性能和大容量存儲器半導體的需求增長所必需的。圖表：3D X-DRAM陣列結構圖表：3D X-DRAM基于浮體單元技術3.53.5 長江存儲布局具有長江存儲

32、布局具有XTACKINGXTACKING架構的架構的DRAMDRAM專利專利誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 24資料來源：國家知識產權局，華鑫證券研究圖表：具有XTACKING架構的DRAM存儲器件專利長江存儲布局具有長江存儲布局具有XTACKINGXTACKING架構的架構的DRAMDRAM專利專利。根據國家知識產權局網站查詢，長江存儲早在2020年就申請了關于具有XTACKING架構的DRAM專利，XTACKING架構為長江存儲生產其3D NAND存儲器的特有架構，采用了三維晶圓混合鍵合工藝。根據專利描述，具有XTACKING架構的DRAM存儲器包括具有形成于其中

33、的陣列晶體管的第一晶圓,和具有形成于其中的電容器結構的第二晶圓，以及形成于第一晶圓和第二晶圓之間的包括多個鍵合結構的鍵合界面。3.63.6 長鑫存儲展示長鑫存儲展示3D DRAM3D DRAM相關技術相關技術誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 25資料來源：2023 IEEE國際存儲會議，長鑫存儲，華鑫證券研究圖表：3D DRAM結構示意圖長鑫存儲在長鑫存儲在20232023 IEEEIEEE國際存儲會議上展示國際存儲會議上展示3 3D D可堆疊可堆疊1 1T T-1 1C C DRAMDRAM相關研究工作相關研究工作。長鑫的3D DRAM技術基于具有垂直溝道晶體管的翻轉

34、并堆疊的1T-1C單元，以實現緊湊的單元面積。研究人員估計61層的水平DRAM存儲單元堆疊能夠實現與未來0a DRAM技術（6F2）相匹配的比特密度。圖表：類似Xtacking架構的3D DRAM鳥瞰圖圖表：3D DRAM生產流程圖3.73.7 3D DRAM3D DRAM技術相關專利快速增長技術相關專利快速增長誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 26資料來源：Tech Insights，半導體行業觀察，華鑫證券研究3 3D D DRAMDRAM的優勢不僅在于容量大的優勢不僅在于容量大，其數據訪問速度也快其數據訪問速度也快。傳統的DRAM在讀取和寫入數據時需要經過復雜的操

35、作流程，而3D DRAM可以直接通過垂直堆疊的存儲單元讀取和寫入數據，極大地提高了訪問速度。此外，3D DRAM還具有低功耗、高可靠性等特點，使其在各種應用場景中都具有顯著優勢。目前，很多3D DRAM概念已經提出并申請了專利，一些主要DRAM廠商正在進行晶圓級測試。行業主要廠商正在逐漸加大對3D DRAM技術的開發投入，并且通過專利保護的方式為未來的市場競爭和技術主導權做準備。這種策略反映出3D DRAM技術的戰略重要性和潛在的巨大商業價值。圖表：3D DRAM技術的專利族趨勢2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 202

36、0 2021 2022 20233.83.8 3D DRAM3D DRAM挑戰與機遇并存挑戰與機遇并存誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 273 3D D DRAMDRAM技術擁有諸多優勢且取得了顯著進展技術擁有諸多優勢且取得了顯著進展，但當前仍面臨著一些技術瓶頸和挑戰但當前仍面臨著一些技術瓶頸和挑戰。2D DRAM向3D DRAM轉變過程中，可能將面臨從性能到散熱、再到封裝等工藝技術的各個方面挑戰。與此同時，這些復雜且精密的工藝步驟改進需要相應的設備支持和技術創新，也為半導體設備供應商提供了技術服務和設備升級的市場空間。容錯性和穩定性：容錯性和穩定性：在多層3D DRA

37、M中，單個存儲單元的故障可能會影響整個堆疊。因此，需要關注容錯性和穩定性問題，以確保數據可靠性。信號傳輸和互連：信號傳輸和互連：在多層3D DRAM結構中，數據需要在不同層之間進行高速信號傳輸。信號傳輸延遲和干擾可能影響性能。需要更先進的互連技術和高頻率信號處理來解決該問題。散熱和溫度管理：散熱和溫度管理：隨著3D DRAM存儲器的層數增加，產生的熱量也隨之增加，過高的溫度可能導致性能下降和壽命縮短。有效地散熱和管理溫度成為一項關鍵挑戰。制造復雜性和成本：制造復雜性和成本：制造3D DRAM涉及復雜制造工藝，包括垂直連接和多層堆疊，這增加了制造成本和技術復雜性。封裝技術：封裝技術：如何有效地封

38、裝3D DRAM存儲器以滿足市場需求是一個挑戰。封裝必須不僅提供物理保護，還要提供電氣連接和散熱支持。在在AIAI、云計算云計算、自動駕駛等應用場景的不斷發展下自動駕駛等應用場景的不斷發展下，3 3D D DRAMDRAM擁有廣闊成長空間擁有廣闊成長空間。3D DRAM技術在未來幾年將持續發展與創新，以滿足不斷增長的存儲需求和性能要求。堆棧層數的增加、存儲密度的提高、數據傳輸速度的增加、功耗的降低以及集成更多功能將是其發展的主要方向，這將為各領域帶來更高效、高性能的存儲解決方案。目前3D DRAM處于產業化前期，市場格局尚不清晰，但3D DRAM將是一個新的起點，也是存儲廠商搶占下一個戰略高地

39、的新機會。0 40 4 相關標的中微公司成立于2004年，主要從事半導體設備的研發、生產和銷售，于2019年上市。公司主要為集成電路、LED芯片、MEMS等半導體產品的制造企業提供刻蝕設備、MOCVD設備及其他設備。公司的等離子體刻蝕設備已應用在國際一線客戶從65納米到14納米、7納米和5納米及其他先進的集成電路加工制造生產線及先進封裝生產線。公司MOCVD設備在行業領先客戶的生產線上大規模投入量產，公司已成為世界排名前列的氮化鎵基LED設備制造商。4.1 4.1 中微公司：半導體設備領軍者，持續布局高端產品中微公司：半導體設備領軍者，持續布局高端產品誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免

40、責聲明PAGE 29圖表：2019-2023年中微公司營業收入及歸母凈利潤刻蝕設備電容性等離子體刻蝕設備集成電路制造中氧化硅、氮化硅及低介電系數膜層等電介質材料的刻蝕電感性等離子體刻蝕設備、硅刻蝕設備集成電路制造中單晶硅、多晶硅以及多種介質等材料的刻蝕CMOS圖像傳感器、MEMS芯片、2.5D芯片、3D芯片等通孔及溝槽的刻蝕MOCVD設備MOCVD設備藍綠光及紫外LED外延片和功率器件的生產薄膜沉積設備LPCVD設備先進邏輯器件、DRAM和3D NAND中接觸式以及金屬鎢線的填充ALD設備存儲器件關鍵應用填充圖表：中微公司產品矩陣資料來源：Wind，公司公告，華鑫證券研究0%10%20%30%

41、40%50%60%01020304050607020192020202120222023營業收入(億元)同比(%)0%20%40%60%80%100%120%140%160%180%0246810121416182020192020202120222023歸母凈利潤(億元)同比(%)拓荊科技成立于2010年，是國內半導體設備行業重要的領軍企業之一，公司三次（2016年、2017年、2019年）獲得中國半導體行業協會頒發的“中國半導體設備五強企業”稱號。主要產品包括等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）設備、原子層沉積（ALD）設備和次常壓化學氣相沉積（SACVD）設備三個產品系列，已廣泛應用于

42、國內晶圓廠14nm及以上制程集成電路制造產線，并已展開10nm及以下制程產品驗證測試。公司的產品已適配國內最先進的28/14nm邏輯芯片、19/17nm DRAM芯片和64/128層3DNANDFLASH晶圓制造產線。4.2 4.2 拓荊科技：拓荊科技：CVDCVD設備龍頭，混合鍵合設備打開第二增長極設備龍頭，混合鍵合設備打開第二增長極誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 30圖表：2019-2023年拓荊科技營業收入及歸母凈利潤PECVD設備公司是國內唯一一家產業化應用的集成電路PECVD設備廠商，已配適180-14nm邏輯芯片、19/17nmDRAM及64/128層FL

43、ASH制造工藝需求，產品能夠兼容SiO2、SiN、SiON、BPSG、PSG、TEOS、LokI、LokII、ACHM、ADCI等多種反應材料。ALD設備拓荊科技是國內領先的集成電路ALD設備廠商。公司的等離子體增強原子層沉積設備（PE-ALD），在公司PECVD設備核心技術的基礎上，根據ALD反應原理，結合理論分析及仿真計算，對反應腔內的氣路、關鍵件、噴淋頭等進行創新設計公司的ALD設備可以沉積SiO2和SiN材料薄膜，目前已適配55-14nm邏輯芯片制造工藝需求。SACVD設備拓荊科技是國內唯一一家產業化應用的集成電路SACVD設備廠商。公司的SACVD設備可以沉積BPSG、SAF材料薄膜

44、，適配12英寸40/28nm以及8英寸90nm以上的邏輯芯片制造工藝需求。圖表：拓荊科技產品矩陣0%50%100%150%200%250%300%05101520253020192020202120222023營業收入(億元)同比(%)0%100%200%300%400%500%600%700%800%-10123456720192020202120222023歸母凈利潤(億元)同比(%)資料來源：Wind，公司公告，華鑫證券研究中科飛測成立于2014年，是國內領先的高端半導體質量控制設備公司。自成立以來始終專注于檢測和量測兩大類集成電路專用設備的研發、生產和銷售，產品主要包括無圖形晶圓缺陷檢

45、測設備系列、圖形晶圓缺陷檢測設備系列、三維形貌量測設備系列、薄膜膜厚量測設備系列等產品，已應用于國內28nm 及以上制程的集成電路制造產線。公司的三維形貌量測設備和無圖形晶圓缺陷檢測設備分別在 2020 年和 2021 年獲得中國集成電路創新聯盟頒發的“IC 創新獎”技術創新獎。4.3 4.3 中科飛測：專注高端半導體質量控制，創新領航行業發展中科飛測：專注高端半導體質量控制，創新領航行業發展誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 31圖表：2019-2023年中科飛測營業收入及歸母凈利潤圖表：中科飛測產品矩陣資料來源：Wind，公司公告，華鑫證券研究檢測設備無圖形晶圓缺陷檢

46、測設備系列主要應用于硅片的出廠品質管控、晶圓的入廠質量控制、半導體制程工藝和設備的污染監控。該系列的設備能夠實現無圖形晶圓表面的缺陷計數，識別缺陷的類型和空間分布圖形晶圓缺陷檢測設備系列 主要應用于晶圓表面亞微米量級的二維、三維圖形缺陷檢測，能夠實現在圖形電路上的全類型缺陷檢測。擁有多模式明/暗照明系統、多種放大倍率鏡頭，適應不同檢測精度需求，能夠實現高速自動對焦，可適用于面型變化較大翹曲晶圓量測設備三維形貌量測設備系列主要應用于晶圓上的納米級三維形貌測量、雙/多層薄膜厚度測量、關鍵尺寸和偏移量測量，配合圖形晶圓智能化特征識別和流程控制、晶圓傳片和數據通訊等自動化平臺薄膜膜厚量測設備系列主要應

47、用于晶圓上納米級的單/多層膜的膜厚測量，采用橢圓偏振技術和光譜反射技術實現高精度薄膜膜厚、n-k 值的快速測量3D 曲面玻璃量測設備系列 主要應用于 3D 曲面玻璃等構件的輪廓弧高、厚度、尺寸測量，采用光譜共焦技術，實現高精度、高速度的非接觸式測量。搭載可配置的全自動測量軟件工具和完整的測試及結果分析界面0%50%100%150%200%250%300%350%01234567891020192020202120222023營業收入(億元)同比(%)-200%0%200%400%600%800%1000%1200%-1.5-1-0.500.511.5220192020202120222023歸

48、母凈利潤(億元)同比(%)精智達成立于2011 年，是檢測設備與系統解決方案提供商，主要從事新型顯示器件檢測設備的研發、生產和銷售業務，產品廣泛應用于以AMOLED 為代表的新型顯示器件制造中光學特性、顯示缺陷、電學特性等功能檢測及校準修復，并逐步向半導體存儲器件測試設備領域延伸發展。作為國家級專精特新“小巨人”及高新技術企業，公司始終堅持研發導向、客戶導向，致力于檢測設備的自主可控和國產化替代。4.4 4.4 精智達：引領新型顯示檢測設備，致力國產化替代精智達：引領新型顯示檢測設備，致力國產化替代誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 32圖表：2019-2023年精智達營

49、業收入及歸母凈利潤圖表：精智達產品矩陣資料來源：Wind，公司公告，華鑫證券研究新型顯示器件檢測設備公司的新型顯示器件檢測設備主要用AMOLED、TFT-LCD 等新型顯示器件的 Cell 與 Module 制程的光學特性、顯示缺陷、電學特性等各種功能檢測及校準修復，用于產品缺陷檢測、產品等級判定與分類，對部分產品缺陷進行校準、修復及復判，從而提升產品良率、降低生產損耗，并為相關工序的工藝提升提供數據支撐光學檢測及校正修復系統老化系統觸控檢測系統信號發生器 半導體存儲器件測試設備公司的半導體存儲器件測試設備主要用于在DRAM 等半導體存儲器件的晶圓制造環節對晶圓裸片進行電參數性能和功能測試，或

50、在封裝測試環節對芯片顆粒進行電參數性能和功能測試，以保證出廠的芯片性能和功能指標達到設計規范要求存儲器晶圓測試系統存儲器老化修復系統存儲器封裝測試系統0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%0123456720192020202120222023營業收入(億元)同比(%)-1000%0%1000%2000%3000%4000%5000%6000%7000%00.20.40.60.811.21.420192020202120222023歸母凈利潤(億元)同比(%)華海清科成立于2013年，是一家擁有核心自主知識產權的高端半導體設備制造商，主要從事半導體專用設備的研發、生產、銷售

51、及技術服務，主要產品為化學機械拋光（CMP）設備。CMP 是先進集成電路制造前道工序、先進封裝等環節必需的關鍵制程工藝，公司所生產 CMP 設備可廣泛應用于 12 英寸和 8 英寸的集成電路大生產線，產品總體技術性能已達到國際先進水平。公司推出了國內首臺擁有核心自主知識產權的 12 英寸CMP 設備并實現量產銷售，是目前國內唯一一家為集成電路制造商提供 12 英寸 CMP 商業機型的高端半導體設備制造商；公司所產主流機型已成功填補國內空白，打破了國際巨頭在此領域數十年的壟斷。4.5 4.5 華海清科：華海清科：CMPCMP設備國產化先鋒，打破國際壟斷布局高端市場設備國產化先鋒，打破國際壟斷布局

52、高端市場誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 33圖表：2019-2023年華海清科營業收入及歸母凈利潤300 系列 12 英寸CMP 設備Universal-300 是擁有完全自主知識產權的國產首臺 12 英寸 CMP 設備，適用于集成電路制造、晶圓基片生產、CMP 研磨材料研發和相關的科學 研 究，該系列 可 以 滿 足14130nm Oxide/SiN/STI/Poly/Cu/W CMP 等各種工藝需求200 系列 8 英寸 CMP設備Universal-200 是一套獨立控制的 8 英寸 CMP拋光單元系統，可兼容 4-8 英寸多種材料的化學機械拋光。該單體機沿用了

53、華海清科拋光設備的成熟技術和功能，適用于 MEMS 制造、第三代半導體制造、科研院所、實驗研發機構12 英寸減薄拋光一體機Versatile-GP300 是公司新研制的用于 3D IC 制造的 12 英寸晶圓減薄拋光一體機，通過新型整機布局集成超精密磨削、CMP 及后清洗工藝，配置先進的厚度偏差與表面缺陷控制技術，提供多種系統功能擴展選項，具有高精度、高剛性、工藝開發靈活等優點?？苫赩ersatile-GP300 拓展和研發多種配置，滿足 3DIC 制造、先進封裝等領域的晶圓減薄技術需求圖表：華海清科產品矩陣資料來源：Wind，公司公告，華鑫證券研究0%100%200%300%400%500

54、%600%05101520253020192020202120222023營業收入(億元)同比(%)-400%-300%-200%-100%0%100%200%300%-2-101234567820192020202120222023歸母凈利潤(億元)同比(%)風 險 提 示風 險 提 示宏觀經濟增長不及預期的風險；宏觀經濟增長不及預期的風險；海外科技管制進一步加強的風險；海外科技管制進一步加強的風險；本土科技創新突破不及預期的風險；本土科技創新突破不及預期的風險；下游需求恢復不及預期的風險；下游需求恢復不及預期的風險；行業景氣度復蘇不及預期的風險；行業景氣度復蘇不及預期的風險；推薦標的業績不

55、及預期的風險。推薦標的業績不及預期的風險。誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 34電子通信組介紹電子通信組介紹毛正：復旦大學材料學碩士，三年美國半導體上市公司工作經驗，曾參與全球領先半導體廠商先進制程項目，五年商品證券投研經驗，2018-2020年就職于國元證券研究所擔任電子行業分析師，內核組科技行業專家；2020-2021年就職于新時代證券研究所擔任電子行業首席分析師，iFind 2020行業最具人氣分析師，東方財富2021最佳分析師第二名；東方財富2022最佳新銳分析師；2021年加入華鑫證券研究所擔任電子行業首席分析師。高永豪：復旦大學物理學博士，曾先后就職于華為技

56、術有限公司，東方財富證券研究所，2023年加入華鑫證券研究所呂卓陽：澳大利亞國立大學碩士，曾就職于方正證券，4年投研經驗。2023年加入華鑫證券研究所，專注于半導體材料、半導體顯示、碳化硅、汽車電子等領域研究。何鵬程：悉尼大學金融碩士，中南大學軟件工程學士，曾任職德邦證券研究所通信組，2023年加入華鑫證券研究所。專注于消費電子、衛星互聯網、光通信等領域研究。張璐：香港大學碩士，經濟學專業畢業，于2023年12月加入華鑫證券研究所。誠信、專業、穩健、高效請閱讀最后一頁重要免責聲明PAGE 35本報告署名分析師具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并注冊為證券分析師，以勤勉的職業態度，獨立

57、、客觀地出具本報告。本報告清晰準確地反映了本人的研究觀點。本人不曾因，不因，也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。證券分析師承諾證券分析師承諾股票投資評級說明：證券投資評級說明證券投資評級說明華鑫證券有限責任公司（以下簡稱“華鑫證券”）具有中國證監會核準的證券投資咨詢業務資格。本報告由華鑫證券制作，僅供華鑫證券的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告中的信息均來源于公開資料，華鑫證券研究部門及相關研究人員力求準確可靠，但對這些信息的準確性及完整性不作任何保證。我們已力求報告內容客觀、公正，但報告中的信息與所表達的觀點不構成所述證券買賣的出價或

58、詢價的依據，該等信息、意見并未考慮到獲取本報告人員的具體投資目的、財務狀況以及特定需求，在任何時候均不構成對任何人的個人推薦。投資者應當對本報告中的信息和意見進行獨立評估，并應同時結合各自的投資目的、財務狀況和特定需求，必要時就財務、法律、商業、稅收等方面咨詢專業顧問的意見。對依據或者使用本報告所造成的一切后果，華鑫證券及/或其關聯人員均不承擔任何法律責任。本公司或關聯機構可能會持有報告中所提到的公司所發行的證券頭寸并進行交易，還可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等服務。本公司在知曉范圍內依法合規地履行披露。本報告中的資料、意見、預測均只反映報告初次發布時的判斷，可能會

59、隨時調整。該等意見、評估及預測無需通知即可隨時更改。在不同時期，華鑫證券可能會發出與本報告所載意見、評估及預測不一致的研究報告。華鑫證券沒有將此意見及建議向報告所有接收者進行更新的義務。本報告版權僅為華鑫證券所有，未經華鑫證券書面授權，任何機構和個人不得以任何形式刊載、翻版、復制、發布、轉發或引用本報告的任何部分。若華鑫證券以外的機構向其客戶發放本報告，則由該機構獨自為此發送行為負責，華鑫證券對此等行為不承擔任何責任。本報告同時不構成華鑫證券向發送本報告的機構之客戶提供的投資建議。如未經華鑫證券授權，私自轉載或者轉發本報告，所引起的一切后果及法律責任由私自轉載或轉發者承擔。華鑫證券將保留隨時追

60、究其法律責任的權利。請投資者慎重使用未經授權刊載或者轉發的華鑫證券研究報告。免責條款免責條款以報告日后的12個月內，預測個股或行業指數相對于相關證券市場主要指數的漲跌幅為標準。相關證券市場代表性指數說明：相關證券市場代表性指數說明：A股市場以滬深300指數為基準；新三板市場以三板成指（針對協議轉讓標的）或三板做市指數（針對做市轉讓標的）為基準；香港市場以恒生指數為基準；美國市場以道瓊斯指數為基準。投資建議投資建議預測個股相對同期證券市場預測個股相對同期證券市場代表性指數漲幅代表性指數漲幅1買入20%2增持10%20%3中性-10%10%4賣出10%2中性-10%10%3回避-10%誠信、專業、穩健、高效請閱讀本頁重要免責聲明PAGE 36報告編號:240808101608