到2021年,國內存儲企業將無後顧之憂

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我國幾乎以1500億美元的投資表明了其在存儲芯片領域自給自足的決心,並且最有可能實現其目標。這些內存計劃之一就是合肥長鑫和長江存儲分別在DRAM和NAND FLASH技術工藝的擴展和發展。


根據長江存儲和合肥長鑫的產品發展路線圖。到2021年,二者分別在NAND FLASH和DRAM的產品研發進度上取得突破,後者將完成17nm的研發。到2020年,長江存儲直接跳躍到128層3D NAND的目標,並消除從64層到128層的過程,且繞開主要NAND製造商生產的96層閃存芯片。


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內存芯片為何如此重要?

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對於存儲器市場,國內主要幾家存儲廠商發展正勁。因為我國是半導體的主要市場,大部分靠進口。2018年,我國在進口半導體組件上花費了3120億美元。內存芯片構成最大的組件,價值1240億美元,幾乎佔比40%。


作為半導體的核心組件,我國儘量希望減少對外資半導體的依賴。同時,希望通過增加自身的的研發生產能力來減少進口此類產品的費用。


另外,最近與美國的貿易爭端加劇了我國方面減少對進口芯片(特別是來自美國公司的芯片)的需求。美國政府決定將華為列入其實體名單,並在其重要需求芯片領域對其“掐咽喉”。眾多事情讓我們意識到,如果不發展自己的芯片,將來又會發生什麼。


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國產內存芯片正取得進展

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根據記者掌握的信息,目前全球存儲NAND FLASH市場由六家公司控制。三星,東芝,美光,西部數據,SK海力士和英特爾。DRAM市場更加集中,只有三家公司生產幾乎所有的DRAM芯片。它們分別是三星,SK海力士和美光。


反觀國內,長江存儲著力於NAND FLASH的生產,合肥長鑫致力於DRAM的生產。福建晉華曾經是第三家,但由於美國商務部對其DRAM設備、器件的禁售,導致其暫陷入困境。


國內的存儲芯片生產研發起步較晚。在NAND FLASH產品方面,2018年第二季度,長江存儲才正式推出32層的3D NAND閃存芯片,今年8月該公司的64層3D NAND已啟動量產。令人驚喜的是,合肥長鑫DRAM產品19nm級第一代8Gb DDR4也開始投產。

表一


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表二


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目前的產量很低,每月約有20,000個12英寸晶圓,但兩家公司應該能夠在明年之前將月產量提高到100,000至150,000個晶圓。兩家公司在工藝技術方面也落後,但他們有雄心勃勃的計劃來縮小差距。


例如,長江存儲的目標是在2020年實現128層QLC芯片的批量生產,這與其他打算生產128層芯片的NAND製造商相吻合。該公司聲稱其Xtacking架構為其NAND芯片提供了更高的性能,並具有更快的讀寫速度,更高的存儲密度和更短的產品製造週期。


合肥長鑫的平爾萱博士在CFMS2019上的一次演講中指出,該公司正在研究包括EUV,HKMG和GAA在內的技術,這將使其能夠改善其當前的10nm級製造工藝。他聲稱自己的技術與同行相近,目標是儘快趕上。


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存儲企業內存生產計劃龐大

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更重要的是,國產存儲企業打算將在產線生產能力上提高到多少。除武漢和合肥外,我國另外三個城市也正在建設存儲器工廠。同時,晉江也可能會開始DRAM生產,但是目前由於法律問題,參與其中的公司福建晉華目前處於困境。

表三


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就投資工程而言,已撥出100到1500億美元的資金來幫助在這些城市中啟動內存生產。晶圓廠的產能將分階段上線,但五個城市中的每個晶圓廠最終將具有每月200,000至300,000片12英寸晶圓的產能。


如果一切按計劃進行,國產存儲芯每月的內存生產能力將在1,000,000至1,500,000晶圓之間。根據筆者查詢到的相關數據顯示,目前全球DRAM和NAND存儲器的月生產能力分別約為1,200,000和1,500,000片晶圓。


這些數字清楚地表明,從現在起甚至可能更快的幾年內,國產存儲芯片將能夠在存儲器市場的供應方面發揮很大的影響力。


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