獅山巡禮
投資雜談
AI算力需求正在改變半導體行業的增長方式。過去幾十年，芯片性能提升主要靠摩爾定律：晶體管做得更小、密度更高。但先進製程繼續微縮後，金屬間距、功耗、漏電、散熱、良率和成本都開始逼近邊界，單純押注更小節點已經不夠。
據追風交易台，野村證券亞太科技分析師 Donnie Teng 團隊在研報中提出，半導體行業的增長邏輯已從晶體管密度提升，轉向3D晶體管、背麵供電與多元新材料的組合創新。這句話是整篇研究的核心：AI不是隻拉動GPU需求，而是在倒逼芯片製造的底層工藝重寫。
更直接的投資含義是，過去被視為配套環節的材料、耗材、基板、特種氣體、化合物半導體，正在變成決定先進芯片性能的關鍵變量。尤其從2027年開始，背麵供電、晶圓鍵合NAND、玻璃核心基板、光子SOI等技術進入放量期，材料環節可能迎來一輪係統性重估。
台積電仍是這條鏈條裏最重要的放大器。先進產能擴張、SoIC混合鍵合、高NA EUV導入、本土化采購比例提升，都會把訂單傳導到設備、材料和零部件公司。與上一輪半導體周期不同，這一輪不是單一製程升級，而是結構、封裝、材料同時切換。
摩爾定律沒失效，但隻靠縮小已經不夠了
先進製程的問題，不是不能繼續往前走，而是代價越來越高。
從7nm到3nm，再到下一代節點，金屬間距繼續壓縮會帶來更嚴重的功耗、漏電和散熱問題。低NA EUV和DUV的圖形化能力也受限，多重曝光可以解決一部分精度問題，但成本和良率壓力隨之上升。
所以先進邏輯芯片開始轉向更複雜的結構創新。GAA環繞柵極晶體管會繼續向堆疊式cFET演進，核心目標是提高柵極對溝道的控製能力，同時提高集成度
背麵供電則更像是一次布線方式重排。供電網絡從晶圓正麵移到背麵，和信號網絡分離，通過更寬、更低阻的金屬線路供電，降低IR壓降，也減少後端布線擁堵。這給標準單元繼續縮小留下空間。
這些變化不是概念，對工藝用量有直接拉動。先進製程芯片的CMP步驟會從傳統工藝的45-55步增加到55-70步，增幅約20%-30%。背麵供電還需要兩片晶圓疊加，晶圓消耗量接近翻倍，晶圓減薄、研磨、鍵合需求都會同步上來。
時間點也很關鍵：相關設備和材料需求從2026年開始啟動，2027年進入快速放量期，2030年有望成為先進芯片標配。
02
高NA EUV真正拉開的，是光刻材料升級
高NA EUV是下一代先進製程的核心裝備。數值孔徑從0.33提升到0.55，分辨率提升至8nm，目標是消除3nm以下節點的多重曝光需求，最早2029年進入大規模量產。單台設備價格超過4億美元。
但高NA EUV不是買設備就能解決問題。更高數值孔徑意味著光子以更淺角度入射晶圓，光刻膠層必須更薄，否則會出現陰影效應。傳統化學放大型光刻膠在超薄條件下，抗蝕刻能力、光子吸收效率、圖形精度都不夠。
金屬氧化物光刻膠因此成為關鍵材料。它以金屬氧化物為核心，具備更強蝕刻選擇性、更高分辨率和更好的粗糙度控製，更適配高NA工藝。
價值量變化很明顯：現有EUV光刻膠價格約5000美元/加侖，高NA EUV專用金屬氧化物光刻膠可達1萬至4萬美元/加侖，單價提升2至8倍。
光刻材料的升級也不止光刻膠。掩膜版材料同樣要替換，傳統鉭基吸收層難以適配高NA工藝的反射角度要求，釕、鉬基材料成為替代方向。顯影液、清洗液、底部抗反射塗層、邊緣剝離液等配套材料，也會跟著升級。
先進封裝的下一場競爭，可能在玻璃基板
AI芯片越來越依賴先進封裝，因為單顆芯片繼續做大、繼續堆算力，會碰到功耗、互聯、散熱和製造良率的多重限製。
SoIC混合鍵合會在2026至2027年迎來需求激增，主要用於AI芯片與HBM的高密度集成。相比傳統微凸塊工藝，混合鍵合實現Cu-Cu直接連接，互聯密度提升一個數量級，帶寬從200GB/s提升至1TB/s。
它對工藝要求很高：晶圓表麵平坦度要控製在納米級，CMP成為關鍵步驟；鍵合設備精度要求低於0.2微米；清洗、表麵活化、對位都要升級。Besi作為芯片級與晶圓級混合鍵合設備龍頭，訂單從2026年開始快速回升，受AI芯片、光通信、HBM拉動。
封裝基板也在換材料。玻璃核心基板相比傳統ABF有機基板，熱膨脹係數更低、平整度更高、散熱更好、信號損耗更低，更適合大尺寸、高功耗、高速信號芯片。
路徑假設中，博通有望在2027年率先把玻璃核心基板用於交換ASIC，英特爾也將其作為下一代先進封裝核心材料推進研發。不過玻璃基板還沒有完全跑通，大規模量產仍受成本偏高、RDL介質層剝離與分層、良率爬坡等問題約束。
真正的工藝難點在TGV玻璃穿孔。激光鑽孔、蝕刻、金屬填充、平坦化決定最終性能。Ingentec等具備TGV專利技術的企業，正在切入這條供應鏈。
04
光通信把化合物半導體推到台前
AI數據中心的瓶頸不隻在GPU，也在通信。高速光模塊和CPO共封裝光學推動光通信產業鏈上行，1.6T模塊普及和矽光遷移成為兩條主線。
磷化銦襯底用於EML與CW激光芯片，是光模塊核心材料。受銦金屬出口管控和生產良率瓶頸影響，2025至2027年磷化銦持續供給緊張，價格維持高位。
另一條路線是光子SOI晶圓，用於矽光集成芯片PIC。它的成本僅為磷化銦襯底的25%，更適合規模化量產，是CPO方案的核心材料。Soitec占據全球光子SOI晶圓70%市場份額，環球晶圓、滬矽產業等企業正在跟進。
到2027年，光子SOI需求進入快速上行期，成為SOI晶圓板塊最重要的增長動力。
12英寸矽片供需，2027年開始變緊
隨著AI帶來的製造工藝變化，會重新推高矽片需求。
常規市場需求年均增長約5%。台積電、三星、英特爾擴產，每年再帶來2-3個百分點需求增量。背麵供電、晶圓鍵合NAND、光子SOI三大新技術，還會額外貢獻每年2-3個百分點需求。
合計看，12英寸矽片整體年均需求增速接近10%。
供給端沒那麽快。矽片產能擴張受設備交期和資本開支節奏限製，很難立刻跟上需求。2027年起供需缺口逐步顯現，環球晶圓、信越、SUMCO等頭部企業議價能力修複，長約價格持續上調。晶圓再生、測試片等配套業務也會受益。
06
台積電擴產和本土化采購，是供應鏈放量的催化劑
台積電2027年資本開支有望達到700億美元，全球26座先進晶圓廠與封裝基地推進擴產，其中18座位於中國台灣省，美國、日本、德國工廠同步爬坡。
先進產能釋放，會直接拉動設備、材料、零部件需求。更重要的是，台積電持續提高設備、零部件、材料的本土與區域采購比例，覆蓋原材料、零部件、耗材、廠區設備等類別。
這給區域供應商打開認證導入窗口。光刻配套、CMP耗材、特種氣體、矽片、封裝材料，是本土化采購的重點方向。中國台灣省和大陸材料企業如果能通過認證，份額提升速度會明顯快於普通周期
產業落地節奏清晰，2027 年成為全產業鏈拐點
這條產業鏈的節奏可以壓縮成幾個時間點：
2026年，GAA晶體管、SoIC混合鍵合、InP襯底啟動，小批量供貨開始出現。
2027年，背麵供電、晶圓鍵合NAND、玻璃核心基板集中起量，進入更大規模量產階段。
2028年，DRAM-on-logic架構進入規模化應用，邊緣AI與汽車電子成為驅動力。
2029至2030年，高NA EUV量產，金屬氧化物光刻膠、新型掩膜版材料全麵導入。
材料環節過去十年跑輸設備，一個原因是AI芯片高單價更容易抬高整機和設備鏈條收入，另一個原因是摩爾定律時代更利好設備，材料需求在行業下行期波動更大。現在變化來了：3D結構、新材料、先進封裝同時推進，材料單耗和價值量都在上升。
這輪變化最值得重視的地方在於：AI沒有隻帶來一輪GPU景氣，而是把半導體製造從製程微縮推向結構創新+材料替換+先進封裝。從矽片到玻璃基板，從GPU到光通信，產業鏈的價值分配正在被重新寫一遍。
