求是缘半导体周要闻－莫大康(20251117)

  近日，Yann LeCun、李飞飞、黄仁勋、Geoffrey Hinton、Bill Dally，以及Yoshua Bengio六位AI领域的顶尖人物，因共获伊丽莎白女王工程奖而齐聚一堂，展开了一场关于人工智能的巅峰对话。

  当被问及「我们离那种与人类相当的智能还有多远」时，桌边的六位大脑，给出了六幅截然不同的未来图景。

  AI将是我们强大的助手，让我们处理我们不擅长的事（比如记住22000种物体），让我们能专注于创造、共情等独属于人类的领域。

  机器将在部分维度「超人」（如识别 2.2 万物体、翻译百种语言），但不会与人类智能同形。

  我们在空间感知、与物理世界互动方面的能力，是今天最强的AI也望尘莫及的。

  不会是单一时刻。不同能力会渐进扩展。未来 5–10 年或出新范式，整体会比想象更久。

  这位AI教父用一个很具体的标准定义了问题：「多久以后，你和一台机器辩论，它永远都能赢你？」

  10月29日,Yole Group发布了最新版《功率氮化镓2025》(Power GaN 2025)报告。报告数据显示,功率氮化镓(GaN)器件市场正以惊人的速度增长,从2024年的3.55亿美元增长到2030年的约30亿美元,复合年增长率(CAGR)高达42%,未来六年将实现六倍增长。功率GaN正在从潜力转化为生产现实，Yole Group化合物半导体技术与市场分析师Roy Dagher表示，我们正真看到所有终端市场都在加速采用。其效率、紧凑性和性能优势使其成为未来十年电力电子的关键技术。

  在全球科技产业向高效能、低功耗转型的浪潮中，氮化镓（GaN）作为第三代半导体的核心材料，正以其宽禁带、高电子迁移率、耐高温的独特优势，打破传统硅基器件的性能瓶颈。2025 年以来，从衬底工艺的突破到车规级产品的量产，从消费电子快充的普及到 AI 数据中心的大规模应用，功率氮化镓产业迎来了技术成熟、场景爆发、商业化落地的多重共振，一个持续增长的黄金时代已然来临。

  2025 年上半年，中国氮化镓（GaN）产业正式告别 “技术验证期”，全面迈入 “规模化商用阶段”，从上游衬底外延到中游器件制造，再到下游场景落地与商业化变现，全产业链呈现协同升级态势，头部上市公司凭借技术创新与精准布局，推动中国在全球氮化镓竞争中的话语权持续提升。

  对更高性能的追求正促使一些先进封装制造商从传统的有机基板转向玻璃芯基板，这种转变带来了诸多优势。与有机基板相比，玻璃芯基板具有更优异的机械强度，更适合大尺寸封装，提供更佳的电气性能，还可以满足1.5µm及以下的新型线宽/间距要求，从而支持先进逻辑节点和高性能封装的密集互连（图1）。

  玻璃通孔 (TGV) 是穿过玻璃基板的关键垂直电气连接。它们需要超高精度的加工，这导致了许多必须克服的障碍。毕竟，玻璃很脆，这不仅给操作带来了挑战，也给整个制造过程中带来了许多其他潜在问题。从面板上的激光加工到湿法蚀刻、金属化和平面化，每一步都可能出现各种误差，包括裂纹、关键尺寸偏差、碎屑清除不彻底、空隙、过填充和过度抛光（图 2）。裂纹尤其成问题。工艺早期出现的小裂纹有可能在后期发展成更大的、甚至可能是“致命”的缺陷，从而影响最终产品的性能和可靠性。

  然而，玻璃基板目前还无法取代有机基板，成为先进封装基板的首选材料。得益于一系列创新，有机基板在先进封装领域仍将保持其可行性。尽管如此，许多制造商现在就开始研发玻璃基板，而不是等待有机基板达到其技术瓶颈。

  TGV的制造始于一块无缺陷的玻璃面板。进料玻璃面板上的缺陷会随着TGV制造流程的推进而不断累积。即使是微小的缺陷，例如裂纹、夹杂物、划痕或表面颗粒，都可能在制造过程中产生，最终导致灾难性的故障。此外，光刻胶涂层缺陷、单层有机残留物以及涂层厚度的变化也会导致严重的工艺控制问题。所有这些问题在TGV制造中尤为突出，因为TGV制造对精度和结构完整性的要求极高。

  此外，玻璃面板厚度的均匀性至关重要。玻璃芯基板厚度不均匀会显著影响TGV的制造和可靠性。由于玻璃厚度变化，通孔形成过程中的深度控制可能变得不稳定，导致通孔不完整或过度蚀刻，例如，增加通孔腰部直径的变化，从而影响最终器件的性能。另一个主要问题是：基板厚度不均匀会影响表面平整度，而表面平整度对于后续的制造步骤（例如光刻、焊球和芯片键合）至关重要。

  完成这些步骤后，面板将采用湿式化学和等离子方法进行彻底清洁，以去除表面污染物。然而，这一步骤面临诸多挑战。如果颗粒污染物未能完全清除，则可能影响激光改性或干扰后续层的附着力。此外，任何残留的表面粗糙度都可能对下游工艺（例如光刻和金属化）产生负面影响，从而可能损害精细特征的精度。

  下一步是通孔形成阶段。业界已采用多种玻璃加工技术，包括机械钻孔、直接激光烧蚀以及基于光刻的工艺，这些工艺使用光敏玻璃，随后进行各向同性湿法刻蚀或深反应离子刻蚀 (DRIE)。

  通孔形成后，基板需进行清洗和表面处理。这包括湿法化学刻蚀和等离子处理，以去除碎屑并为金属化做好准备。此步骤必须精细控制，以避免热损伤。常见的挑战包括控制热输入和碎屑排出。潜在的缺陷包括热应力引起的微裂纹和不规则的通孔轮廓，这些都会使后续的金属沉积变得复杂。此外，碎屑清除不彻底会导致电镀过程中出现空隙，从而影响通孔填充的完整性；而过度刻蚀则会损坏通孔壁或降低后续层的附着力，这两种情况都可能导致最终器件的可靠性问题。

  接下来是籽晶层沉积（seed layer deposition）步骤。在此步骤中，通常采用溅射或化学镀法沉积一层薄的导电层，例如 Ti/Cu 或 Cr/Cu。该导电层作为电镀的基础。此阶段的挑战包括如何在深宽比高的通孔内实现均匀覆盖，这对于确保铜填充的完整性和可靠性至关重要。表面处理不当或污染也可能导致粘附失效，进而可能表现为器件运行过程中的分层或电气不连续。

  然后采用电镀法将铜沉积到通孔中，完成通孔填充。这一步骤必须严格控制，以避免常见的缺陷，例如铜填充层中的空隙或接缝，这些缺陷会影响导电性和机械强度。过度电镀也是一个需要关注的问题，因为它会造成表面形貌问题，使后续的平坦化和图案化步骤变得复杂。

  通孔填充完成后，采用化学机械抛光 (CMP) 进行表面平坦化处理。此步骤可去除多余的铜和籽晶层，从而形成平整的表面。然而，CMP 也会带来一些挑战。铜结构可能会出现过度凹陷或腐蚀，尤其是在整个面板上工艺不均匀的情况下。不均匀的平坦化会导致层厚度变化，这可能会影响最终器件的性能和可靠性。

  接下来是重分布层 (RDL) 的形成。这包括光刻、金属沉积和蚀刻，以在玻璃芯的侧面创建必要的互连图案。此步骤对对准和图案化精度非常敏感。与底层过孔的未对准会导致开路或短路，而图案化过程中的缺陷会导致电气故障或良率降低。

  该工艺接近尾声时，将各个芯片进行最终的单晶化。残留污染物，例如离子残留物，会影响长期可靠性，尤其是在高性能应用中。此外，玻璃的脆性使其在单晶化过程中容易开裂，这可能导致良率损失或潜在的可靠性问题。

  目前，玻璃芯基板在集成电路基板领域的应用正处于起步阶段，未来市场增长潜力巨大。根据 Yole Group 的最佳预测，到 2030 年，玻璃芯基板的收入预计将增长至 2.75 亿美元。如果拥有合适的工具，制造商将能够很好的满足日益增长的玻璃芯基板需求。

  然而，充分发挥玻璃芯基板和玻璃热压成型 (TGV) 的潜力，不仅仅在于拥有工具；更重要的是协同运用这些工具，构建一个稳健、可重复且良率优化的工艺流程。随着玻璃基板应用的加速，那些投资于全面工艺洞察的制造商将引领行业发展。

  5 ) HBM晶圆代工机器人谁将是2026年科技产业黑马？TrendForce将发布十大趋势预测

  AI人工智能浪潮正以前所未有的速度持续席卷全球，科技产业的未来图景已不再是简单的迭代，或将是一场惊心动魄的“剧本重写”。

  AI运算从训练到推理的数据量与存储器带宽需求呈爆炸性成长，导致传输速度与能耗瓶颈、浮上台面。未来将怎么样才能解决AI运算对存储器带宽与数据传输速率的限制？次世代AI架构的核心突破口是什么？

  晶圆代工领域，随着2nm进入量产，在先进制程商业竞逐中，将不再是单一技术的较量，而是多维度的系统性挑战。当TSMC、Intel、Samsung等巨头，以各自的尖端封装方案（如CoWoS, EMIB, I-Cube）竞逐未来制高点时，真正的决胜因素，远比你想象的更复杂。

  人形机器人从实验室走向产业化，预计2026年出货量将呈爆发式增长，成为智能制造与服务场景的“新物种”。它将会是下一个颠覆全球劳动力市场的“iPhone时刻”吗？

  当然，全球科学技术产业未来变革不止于此，在AI等技术的赋能下，不仅重塑了现有的产业格局，更催生全新的可能性。悬念与机遇并存，挑战与突破同在，更多前沿领域正蓄势待发。

  10月30日中微和北方华创发布三季报，中微营收同比增长46.40%，净利润同比增长32.66%；北方华创营收同比增长32.97%，净利润同比增长14.83%。但是在这份业绩亮眼、形势大好的季报背后，是中小设备企业的挑战越来越大。

  虽然都是国产设备公司，都有国产光环，但生存状态已经分层分类。简单来说，在中国设备市场的发展问题，国际巨头是多和少的问题，国内龙头是快和慢的问题，中小设备企业则是生和死的问题。虽然中小设备企业也有国产替代的光环，有着中国巨大市场的概念，但在设备世界里，国际公司是巨头，国内头部是龙头，中小企业则难出头。明年将会有不少中小设备公司走到生死边缘，这个冬天，对他们来说有点冷，更有点漫长。

  首先，国际巨头主导国内市场。虽然芯片战越打越激烈，但国际设备依然是中国市场的主流产品，中国市场实质还是由五个国际巨头ASML、AMAT、LAM、TEL和KLA主导。由于光刻机过于特殊，只看ASML之外的四大巨头。最新财报显示四大巨头中国市场的占比分别是：AMAT为35%（2025Q3），Lam为43%（9月季报），TEL为38.6%（2026财年Q1），KLA为39%（2026财年 Q1）。由此可见，中国大陆现在还是这四家国际巨头的最大市场，国外巨头技术先进，产品齐全，具有全方位的、绝对的优势。

  其次，国内龙头主导国产替代。北方华创、中微、拓荆、盛美、新凯莱、晶盛机电、华海清科几大龙头是国产攻坚的主力。他们在技术、产品相对中小企业都有一马当先的优势，它们还拥有中小企业缺乏的政府支持和客户关系。由于国内企业在技术、市场、人才等方面有很高的重合度，中小企业在面对和自己非常相似，但又强大得多的国内龙头时，除非有极致的差异化，否则很难立足。

  三，竞争格局已形成，大厂讲究门当户对，中小设备公司很难打进一线大厂。当初国内头部企业替代国际企业时，出于产业链安全的考量，国内芯片制造公司愿意提供试错机会。但是当后来的其它国内公司开始尝试替代这些先发的设备企业时（业内称其为“替代国产”），除非价格非常有优势，否则芯片制造企业接纳新客户的动力不足。在国内设备企业具备一定水平后，一线Fab对于对设备的精度、稳定性、可靠性要求也提高了，要求设备企业具备同等级的研发体系、工艺积累。当Fab和设备厂商讲究门当户对时，中小企业的机会就非常小了。

  四，即便能进入Fab，中小设备企业基本只能免费demo，回款难度大，很难从大厂挣到钱。购买国际设备时，交易流程是按照国际公司的付款规则：先有预付款，收货后有中期款，只有少量的验收后的尾款。甚至有的产品需要100%的预付款，交货周期还很长。少数国内公司（可能如北方华创和中微）能够轻松的享受类似待遇，多数国内公司，尤其是中小公司，又要面临十多年前免费demo、难验收、难收款的困境。但即便如此，现在Fab能给中小设备企业免费demo，已经是关照有加了。

  五，由于竞争非常激烈，上市门槛依然很高，加之国产替代光环成色不足，中小设备公司融资艰难。首先，由于上市机会渺茫，投资设备的资金大幅度减少。虽然今年证券交易市场火热带动了一级市场，但是一级市场基本都投向算力和AI，很少有资金继续投资设备。其次，由于同一赛道企业数目众多，很多中小设备公司处于不盈利或盈利水平较低的境地，营收数据很难打动投资人。

  7 ) 英特尔代工业务困局2025年营收仅1.2亿美元，仅台积电千分之一

  进入2020年代后，随着AMD、苹果、英伟达等厂商纷纷转向台积电代工，英特尔错失了关键窗口期。尽管英特尔于2021年推出IDM 2.0战略，以强化芯片代工业务，但客户信任度低、产能爬坡难等问题接踵而至。

  造成这一局面的核心原因，在于英特尔在先进制程技术和代工生态建设上的双重落后。

  自新任CEO陈立武上任后，英特尔便在多个业务部门展开了结构性调整,最近的好消息是，英特尔在今年10月宣布18A工艺已在亚利桑那州的Fab 52工厂进入大规模量产（HVM），其良率进展符合预期。英特尔也确认首款基于该工艺的Panther Lake处理器将于2025年底前推出，同时18A工艺家族将支撑未来至少三代客户端与服务器产品。

  目前，特斯拉、博通以及微软等有名的公司，正重视着英特尔即将推出的18A和14A工艺节点。这些潜在的合作伙伴关系，被业界视为IFS能否实现逆袭、重新在全球晶圆代工市场中占据一席之地的关键所在。

  不过，陈立武此前也曾明确表态，倘若Intel 14A工艺无法赢得重要外部客户的青睐，也未能达成关键里程碑，那么公司非常有可能放缓甚至叫停14A以及后续先进制程节点的开发工作。这某些特定的程度上说明14A等工艺的市场表现，将直接左右英特尔晶圆代工业务的生死存亡。根据半导体分析机构SemiAnalysis数据，2025年英特尔晶圆代工营收预计1.2亿美元，仅为台积电同期收入的千分之一。相较于英特尔那数额巨大的资本支出，尤其是公司在18A等先进制程方面投入的巨额资金，这一数字简直不值一提。

  该机构分析师Sravan Kundojjala表示，虽然18A在最初浪潮中没获得晶圆代工业务，但英特尔仍然寄希望于整体晶圆代工(包括内部和外部)，并预计到2027年将实现收支平衡，即使外部客户的贡献较低。该分析师认为，随着英特尔将其内部晶圆从低基础(2024年仅5%的EUV渗透率)转向EUV，预计晶圆平均售价将比成本增长3倍，从而缩小亏损。

  根据台积电于10月16日公布的2025年第三季度财务业绩，销售额达到331亿美元，盈利达到167.5亿美元，均创历史上最新的记录。此前一度跌至40%左右的营业利润率也已回升至50%以上

  为了更直观地展现这一季度销售额的规模，不妨将其与其他主要半导体公司做比较。尽管台积电的销售额不及排名第一的英伟达（467亿美元），但其331亿美元的销售额仍位居第二，远超排名第三的三星（半导体部门/232亿美元）、排名第四的SK海力士（181亿美元）、排名第五的博通（160亿美元）以及排名第六的英特尔（137亿美元）。这表明台积电是一家实力丰沛雄厚的晶圆代工企业。

  本文随后探讨了台积电核心业务在2020年至2025年这六年间从智能手机向AI和高性能计算（HPC）的重大转变。这一转变的技术基础是极紫外（EUV）光刻设备的运用，目前台积电的EUV设备数量已超过150台。运营这150多台EUV设备所积累的经验和技术诀窍是台积电强大竞争力的源泉，三星、英特尔和Rapidus等公司想要赶上台积电将十分困难。

  这一变化的背景是美国对中国半导体行业的限制。中国被禁止进口极紫外光刻（EUV）设备，而ASML也已于2023年9月停止向中国出口ArF浸没式光刻设备。这导致中国半导体制造商将生产重心从尖端工艺转向成熟工艺。

  因此，中国正在快速提升成熟节点市场的产能，台积电的成熟节点市场占有率正受到中国企业的蚕食。换言之，可以推断，台积电成熟节点销售疲软并非全球需求萎缩所致，而是中国企业抢占市场占有率的结果。这一情况也清晰地体现在各节点晶圆投入量的趋势中。

  台积电的主营业务将在2020年至2025年间发生巨大转变，从智能手机转向人工智能半导体。当我们观察台积电前十大客户的变化时，这种转变就更加清晰了。

  首先来看2020年，市场占有率前列几乎都被智能手机相关公司占据。排名第一的是苹果（约占25%），第二是华为旗下的海思半导体（约占14%），第三是高通（约占10%），第四是联发科（约占8%），前四家公司合计约占57%的市场占有率（均为估算值）。当时，台积电显然是智能手机经济的核心代工厂（AP代表应用处理器）。

  然而，到 2025 年，这种格局发生了巨大变化。智能手机制造商的排名普遍下降，苹果跌至第二位（20-23%），高通跌至第四位（约 7%），联发科跌至第八位（约 3%）。

  与此同时，人工智能半导体相关公司占据了前十名中的七席。据估计已超越苹果的英伟达（NVIDIA，占比22-25%）位居榜首，紧随其后的是AMD（约占10%），该公司正努力追赶英伟达。此外，谷歌（约占5%）、微软（约占4%）和亚马逊（约占3%）这三家超大规模数据中心巨头也位列其中，它们将自身人工智能半导体（ASIC）的生产外包。另外，为超大规模数据中心设计ASIC的博通（约占3%）和Marvell（约占2%）也榜上有名。这七家人工智能半导体相关公司合计占总份额的约52%，它们正在大量使用台积电最先进的5nm和3nm制程工艺。

  上图显示了 2016 年至 2025 年半导体制造商拥有的 EUV 设备累计数量的估计值。从 2016 年 ASML 开始出货 EUV 设备到 2025 年的 10 年间，预计全球 EUV 设备的累计数量将达到 309 台。

  在百度世界大会上，百度发布两款全新AI芯片昆仑芯M100和昆仑芯M300，以及两款全新超节点百度天池256超节点与百度天池512超节点，并公布昆仑芯未来五年路线图。

  根据最新披露的路线图，今年昆仑芯已实现单集群三万卡点亮，并发布了百度天池32超节点和64超节点，明年昆仑芯M100、百度天池256超节点、百度天池512超节点上市，2027年昆仑芯M300上市，2028年百度天池千卡级超节点上市，2029年昆仑芯N系列上市，2030年百度百舸百万卡昆仑芯单集群点亮。

  昆仑芯M100面向大规模推理做优化，预计在2026年初上市；昆仑芯M300面向超大规模的多模态训练和推理做优化，预计在2027年初上市。百度暂未披露两款全新AI芯片的具体参数。

  百度还发布了两个超节点新品： 百度天池256超节点将于2026年上半年上市，最高支持256卡极速互联，相比今年4月发布的超节点，卡间互联总带宽提升4倍，主流大模型推理任务单卡tokens吞吐提升3.5倍。  百度天池512超节点将于2026年下半年上市，最高支持512卡极速互联，卡间互联总带宽提升1倍，单节点可完成万亿参数模型训练。

  2025 年 11 月 13 日，中芯国际集成电路制造有限公司（以下简称中芯国际国际）发布 2025 年第三季度未经审核业绩报告。报告数据显示，中芯国际三季度经营表现稳健增长，营收、毛利等核心指标同比环比均实现提升，产能利用率逐步优化，展现出强劲的业务韧性。

  财报显示，三季度中芯国际实现销售总收入 23.82 亿美元，较 2025 年第二季度的 22.09 亿美元环比增长 7.8%，较 2024 年第三季度的 21.71 亿美元同比增长 9.7%。收入增长主要得益于晶圆销量增加及产品组合优化，凸显中芯国际在市场波动中的业务调整能力。

  从产品尺寸来看，12 英寸晶圆仍是主流，2025 年第三季度收入占比达 77.0%，较上一季度的 76.1% 略有提升；8 英寸晶圆占比为 23.0%，与上一季度的 23.9% 基本持平，较去年同期的 21.5% 有所增长，两类产品结构相对来说比较稳定，合乎行业发展趋势。

  产能方面，中芯国际月产能从 2025 年第二季度的 99.13 万片折合 8 英寸标准逻辑，提升至第三季度的 102.28 万片折合 8 英寸标准逻辑，产能规模持续扩张。销量方面，第三季度销售晶圆达 249.95 万片折合 8 英寸标准逻辑，环比增长 4.6%，同比大幅度增长 17.8%，销量增长与产能扩张形成良性互动。

  尽管中芯国际目前尚未具备量产7nm以下先进AI训练芯片的能力，但其在14nm/FinFET及N+1（等效7nm）工艺上的持续优化，已足以支撑部分AI推理芯片、智能终端SoC及边缘AI芯片的生产。

  高盛(Goldman Sachs)分析师在最近的一份报告中表示：“我们正真看到中国对AI芯片长期需求量开始上涨的可见度慢慢的升高，我们大家都认为这将使中芯国际等国内领先的代工厂受益，因为对AI训练/推理芯片和AI边缘设备芯片的需求持续不断的增加。”

  莫大康：浙江大学校友，求是缘半导体联盟顾问。亲历50年中国半导体产业高质量发展历程的著名学者、行业评论家。

  求是缘半导体联盟是全球半导体产业生态链上的多个高校的校友、公司、组织机构、政府园区及科研院校等自愿组成的跨区域的非营利性公益平台。联盟由浙江大学校友发起，总部在上海，其主要职能是为半导体和相关行业的人才、技术、资金、公司运营管理、创新创业等方面提供交流合作和咨询服务的平台，致力于推动全球，特别是中国大陆区域的，半导体及相关产业的发展。

  目前联盟不定期举办线上、线下专题活动，有一周芯闻、名家专栏、招聘专栏、活动报道、人物访谈等多种资讯栏目，同时提供咨询、资源对接、市场拓展等服务。