電子行業(yè)半導體技術前瞻專題系列之一：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議

行業(yè)研究行業(yè)研究東興證券股份有限公司證券研究報告東興證券股份有限公司證券研究報告——半導體技術前瞻專題系列之一隨著AI半導體晶體管數(shù)量增加，通過引入MPU、增大芯片面積，算力大工藝和新材料等產業(yè)趨勢進行前瞻性分析。東方財智東方財智興盛之源電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源1.半導體行業(yè)現(xiàn)狀：晶圓廠建設成本加大 3 6 7 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 8 8 9 9 電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源資料來源：ASM公司公告、TechInsights、東興證券研究所資料來源：McKinsey官網、IBS、東興證券研究所電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源資料來源：ASM公司公告、TechInsights、Gartner、東興證券研究所資料來源：McKinsey官網、東興證券研究所整理電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源資料來源：McKinsey官網、東興證券研究所圖6：下游工業(yè)、消費電子和計算領域對應的AI資料來源：ASM公司公告、Gartner、東興證券研究所電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源資料來源：McKinsey官網、東興證券研究所下來對于AI半導體的新結構、新工藝和新材圖8：未來AI芯片晶體管數(shù)量增加，并通過資料來源：SUMCO公司公告、東興證券研究所電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源2.1新結構：晶體管微縮、存儲器件堆除了平面FET的短溝道效應。但當工藝節(jié)點達到5nm之后，F(xiàn)inFET結構無法提供足夠的靜電控制。GAAFET(Gate-All-AroundFET)把柵極和漏極從鰭片變成了納米線，柵極對電流的控制力進一步提升。據(jù)資料來源：KOKUSAIELECTRIC公司公告、東興證券研究所資料來源：ASM公司公告、東興證券研究所電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源資料來源：ASM公司公告、東興證券研究所資料來源：ASM公司公告、東興證券研究所資料來源：SUMCO公司公告、東興證券研究所圖14：通過將外接電路和存儲陣列鍵合在資料來源：SUMCO公司公告、東興證券研究所電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源資料來源：KOKUSAIELECTRIC公司公告、東興證券研究所中，從而使它們更大并且更不易受到干擾，這種技術使性能提資料來源：ASM公司公告、東興證券研究所電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源圖17：邏輯器件制造可分為前道（FEOL）、中道(MOL)和后道（BEOL）工藝資料來源：、東興證券研究所能，必須減小柵氧化材料(SiON)的厚度。但隨著SiON厚度不斷減小，柵氧化層的可圖18：當電壓降低時，需要降低厚度來提升性能，HKMG可以用于持資料來源：SKhynix官網、東興證券研究所電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源圖19：HKMG可以實現(xiàn)晶體管柵氧化層厚度減少，并通過提高晶體管速度和Vdd微縮來實現(xiàn)功資料來源：SKhynix官網、東興證券研究所資料來源：IT之家、東興證券研究所電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源資料來源：ASM公司公告、東興證券研究所圖22：隨著芯片高密度互聯(lián)，硅材料用量有所資料來源：SUMCO公司公告、東興證券研究所電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源資料來源：《ALDConference》(Se-WonLee,Moo-SungKim,ChangwonLee,SergeiIvanov,AnneliesDelabie,MarleenvanderVeen)、東興證券研究所資料來源：《ALDConference》(Se-WonLee,Moo-SungKim,ChangwonLee,SergeiIvanov,AnneliesDelabie,MarleenvanderVeen)、東興證券研究所隨著AI半導體發(fā)展，為了縮短傳輸距離，會有更多芯片（處理器、存儲器等）進行連接，封裝基板的使用圖25：FC-BGA搭載更多芯片，通過載板進行連接和傳輸圖26：在3D封裝過程中會使用更多的封裝基板資料來源：昭和電工公司公告、東興證券研究所資料來源：昭和電工公司公告、東興證券研究所電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源下游需求不及預期、技術迭代風險、客戶拓展不及預期、電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源四海外硬科技龍頭復盤研究系列之四：論國產半導體量測設備行業(yè)發(fā)展之天時地利人和2023-05-172023-02-17放資料來源：東興證券研究所電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源于Foundry廠、研究所和券商資管，分別擔任工藝集成工程師、研究員和投資經理。證書編號：觀點直接或間接相關。電子行業(yè)：AI半導體的新結構、新工藝、新材料與投資建議東方財智興盛之源東方財智興盛之源的機構。本研究報告中所引用信息均來源于公開資料，我公司對這些信息的準確性和完整性不作任何保證，我公司及報告作者在自身所知情的范圍內，與本報告所評價或推薦的證行交易，也可能為這些公