「歷史」中國大陸存儲業發展歷程

本文中的存儲器包括DRAM、SRAM、EPROM、Flash和新型存儲器（MRAM、PRAM、RRAM）產品。

1966年，IBM公司托馬斯·沃森研究中心（Thomas Watson Research Center）的研究人員時年34歲的羅伯特·登納德（Robert Dennard）博士提出了用金屬氧化物半導體（MOS）晶體管，來製作存儲器芯片的設想，同年研發成功1T/1C結構（一個晶體管加一個電容）的DRAM，並在1968年獲得專利。1968年仙童半導體（Fairchild）推出首個DRAM，其字節只有256bit；1969年先進內存系統公司（Advanced Memory System Inc.）正式推出首款1K DRAM；1970年英特爾推出首款可大規模生產的1K DRAM芯片C1103，使得1bit只要1 美分，從此開創了DRAMDRAM時代。

1984年東芝公司工程師舛岡富士雄（Fujio Masuoka）首先提出了快速閃存存儲器（Flash Memory）的概念，未得到東芝及日本社會的重視。英特爾看到了快速閃存存儲器的潛力，與東芝簽訂了交叉授權許可協議，改良了舛岡富士雄發明的技術，在1988年成功實現NOR批量生產和低價格；舛岡富士雄在1987年再次提出NAND的概念，僅3年時間就獲得成功，1994年東芝將NAND實現產業化。2015年開始從2D NAND進入3D NAND時代。

50多年的發展歷程，存儲市場可謂是腥風血雨，全球存儲器玩家由上百家到今天的寡頭局面，只剩下東芝、三星、SK海力士、美光、英特爾等五個大人和華邦、華亞、旺宏等幾個小孩。

2016年是中國大陸存儲器產業發展的元年，晉華集成、合肥長鑫和長江存儲分別成立於2月26日、6月13日、7月26日，短短5個月，中國大陸三大存儲器公司相繼成立。

而2019年可謂是中國大陸公司全面進軍存儲器市場的元年。首先是長江存儲32層3D NAND Flash進入量產階段，接著在9月2日宣佈64層3D NAND Flash投產；然後是9月20日合肥長鑫宣佈中國大陸第一座12英寸DRAM工廠投產，並宣佈首個19納米工藝製造的8Gb DDR4。

三年時間，中國相繼攻克了3D NAND Flash和DRAM技術，中國大陸解決了存儲器有無的問題；下一步要解決就是良率的提升以及產能爬坡的問題，要注意性能指標和良率的關係；還有就是要解決下一代技術的研發問題。

下面我們一起來回顧中國大陸存儲器產業發展歷程。

1956年是中國科學技術發展史上的關鍵一年。1月，中央提出“向科學進軍”的口號。在周恩來總理親自主持制定的1956-1967年十二年科學技術發展遠景規劃中，把半導體、計算機、自動化和電子學這四個在國際上發展迅速而國內急需發展的高新技術列為四大緊急措施。在“重點發展、迎頭趕上”和“以任務帶學科”的方針指引下，中國的知識分子、技術人員在海外回國的一批半導體學者帶領下，憑藉知識和實驗室發展到實驗性工廠和生產性工廠，在外界封鎖的環境下，從零開始建立起自己的半導體行業。

1958年7月，成功拉制成我國第一根硅單晶，並在此基礎上，提高材料質量和改進技術工藝，於1959年實現了硅單晶的實用化。

1958年8月，為研製高技術專用109計算機，我國第一個半導體器件生產廠成立，命名為“109廠”，作為高技術半導體器件和集成電路研製生產中試廠。1963年製造出國產硅平面型晶體管。1966年109廠與上海光學儀器廠協作，研製成功我國第一臺65型接觸式光刻機，由上海無線電專用設備廠進行生產並向全國推廣。1969年109廠與丹東精密儀器廠協作，研製成功全自動步進重複照相機，套刻精度達3微米，後由北京700廠批量生產並向全國推廣。

隨著研究的深入，我國逐步在外延工藝，光刻技術等領域取得了進展，打下了我國硅集成電路研究的基礎。

1975年，北京大學物理系半導體研究小組完成硅柵NMOS、硅柵PMOS、鋁柵NMOS三種技術方案，在109廠採用硅柵NMOS技術，試製出中國大陸第一塊1K DRAM，比美國、日本要晚五年。

1978年，中國科學院半導體研究所成功研製4K DRAM，1979

1980年，中國科學院半導體研究所成功研製16K DRAM，1981年在109廠成功投產。

1985年，中國科學院微電子中心成功研製64K DRAM，當年在江南無線電器材廠（742廠）成功投產。

1990年11月，清華大學李志堅院士研製成功具有我國獨立自主版權、在性能指標上達到世界先進水平的1兆位漢字只讀存儲器（1MROM）芯片，突破國外對先進科技的禁運，滿足國家的戰略需求。1兆位漢字只讀存儲器芯片就是用點陣技術描述一個漢字，再由兩個芯片形成一級漢字庫，這樣會加快運算速度，這個成果後來推廣到了無錫華晶。

199

在1990年代，NEC在中國大陸成立了兩家合資公司生產DRAM。NEC在中國的兩大DRAM合資項目最終雖然以失敗告終，但是為中國培養了第一批半導體存儲器製造人才。

1991年，NEC和首鋼合資成立了首鋼NEC，1995年開始採用6英寸1.2微米工藝生產4M DRAM（後來升級到16M），不過在經歷了1997年DRAM全球大跌價的“劫難”後，首鋼NEC便一蹶不振，陷入虧損境地，在2000年的增資擴股中，NEC獲得了50.3%的控股權，淪為NEC在海外的一個代工基地，退出了DRAM產業。

1997年，NEC和華虹集團合資成立華虹NEC，1999年9月開始採用8英寸0.35微米工藝技術生產當時主流的

進入21世紀，中芯國際2004年在北京建設中國大陸第一座12英寸晶圓廠（Fab4），2006年大規模量產80納米工藝，為奇夢達、爾必達代工生產DRAM。2008年由於中芯國際業務調整，退出了DRAM存儲器業務。到此中國大陸企業完全退出了DRAM存儲器製造業務。

2003年，中國科學院上海微系統與信息技術研究所宋志棠團隊率先在國內開展相變存儲器的研發。

2004年，中國科學院微電子研究所劉明院士團隊率先開展阻變存儲器（RRAM）的研究。

2006年，海力士與意法半導體合資的8英寸和12英寸產線正式投產DRAM，目前已經成為SK海力士在全球最大的DRAM生產基地。SK海力士無錫基地為中國存儲產業培養了一批製造人才。

2005年，

2006年，中國科學院物理研究所韓秀峰研究組完成的“新型磁隨機存取存儲器（MRAM）原理型器件”通過了中科院的鑑定。

2006年，武漢新芯成立，最初決定生產DRAM，孰料工廠還未完工，就遭遇全球DRAM價格崩盤。於是果斷轉向NOR閃存產品。2008年9月，武漢新芯牽手飛索半導體（Spansion），其後飛索半導體向武漢新芯轉移65nm、43nm、32nm相關生產工藝及技術，武漢新芯成為飛索半導體的重要生產基地，為其提供NOR Flash產品代工。

2006年，

2009年，浪潮集團收購德國奇夢達西安設計公司成立西安華芯，保住了一個從事DRAM設計十年以上的工程師團隊，現在是紫光存儲的子公司。該團隊擁有從產品立項、指標定義、電路設計、版圖設計到硅片、顆粒、內存條測試及售前售後技術支持等全方位技術積累，所開發DRAM產品的工藝技術包括從110nm、90nm、80nm和70nm的溝槽技術到65nm、46nm、45nm、38 nm和25nm的疊層工藝技術，疊層工藝技術均為代工生產。同時公司進行了38 nm和24nm NAND產品開發。

2011年，中國科學院上海微系統與信息技術研究所宋志棠研究組研製成功我國第一款具有自主知識產權的相變存儲器（PCRAM）芯片，存儲容量為8Mb。並實現了相變材料製備工藝與中芯國際標準CMOS工藝的無縫對接，使我國的相變存儲器芯片研發條件達到了國際先進水平。

2014年，中國科學院微電子研究所劉明院士團隊電荷俘獲存儲器相關技術和專利轉移到武漢新芯進行產業化開發。

2014年，武漢新芯與賽普拉斯（Cypress）組建了聯合研發團隊，開始了3D NAND項目的研發工作。2015年5月11日，宣佈其3D NAND項目研發取得突破性進展，第一個存儲測試芯片通過存儲器功能的電學驗證。

2015年8月，武嶽峰創投收購美商存儲IC設計公司矽成（ISSI），矽成主要致力於95納米與65納米利基型DRAM產品設計與研發，是存儲芯片國產替代進程中競爭力較強的企業。即將併入北京君正。

2015年底，中芯國際和中國科學院微電子研究所達成合作開發嵌入式RRAM技術戰略合作，雙方基於中芯國際28納米PolySiON及高介電常數金屬閘極（HKMG）製造平臺，合力開發嵌入式RRAM成套工藝以及面向嵌入式應用的系列模型、電路等IP解決方案，以應對物聯網、可穿戴設備以及工業電子等日益增長的市場需求。2017年在中芯國際28nm平臺上完成了工藝流程的開發與驗證，並在此基礎上設計實現了規模為1Mb的測試芯片。

2016年，武漢新芯和中國科學院微電子研究所

2016年2月26日，晉華集成由福建省電子信息集團、及泉州、晉江兩級政府共同出資設立，初期晉華集成與聯電開展技術合作，專注於DRAM領域。

2016年6月13日，合肥長鑫由合肥產投牽頭成立，主攻DRAM方向。

2016年7月26日，長江存儲成立，首個NAND Flash生產線在武漢建設，一期投資240億美元，一號廠房於2017年9月封頂。

2017年，中國科學院微電子研究所與北京航空航天大學聯合成功製備國內首個80納米自旋轉磁隨機存儲器芯片（STT-MRAM）器件，對我國存儲器產業的技術突破形成了具有實際意義的推動作用。

2018年，兆易創新和Rambus宣佈合作建立合資企業合肥睿科（Reliance Memory），進行RRAM技術的商業化。

2018年4月11日，長江存儲開始搬入機臺設備，在同日舉行的“2018供應商大會”上宣佈，32層3D NAND芯片已經接獲首筆訂單，數量達10776顆芯片，將應用在8Gb USD卡上；2018年4季度量產32層3D 64Gb NAND Flash。

2018年，合肥長鑫建成中國大陸第一座12英寸DRAM生產廠，7月16日，進行了控片投片總結會，並宣佈正式投產電性片。合肥長鑫是我國三大存儲器項目第一個宣佈投片的項目。

2018年8月，長江存儲在FMS2018會議上展示了名為Xtacking的3D NAND堆疊技術，使得3D NANDFlash具備I/O高性能以及更高的存儲密度。

2018年，晉華集成廠房完成建設和部分設備機臺入廠，但由於和美光的訴訟，10月遭遇美國製裁，現在處於維持設備運轉狀態。

2019年8月，時代芯存宣佈發佈首顆基於相變材料的2Mb EEPROM產品“溥元611”。

2019年9月2日，長江存儲宣佈64層256Gb TLC 3D NAND Flash投產。

2019年9月20日，合肥長鑫宣佈正式投產。在短短的三年內，合肥長鑫在元件、光罩、設計、製造和測試領域都積累了許多的技術和經驗。除了自主研發外，合肥長鑫也積極貫徹穩健的技術合作路線，強調技術來源的合法合規以及合作互利共贏。通過與擁有深厚技術積累的奇夢達合作，在合規輸入技術的基礎上建立了嚴謹合規的研發體系，並結合當前先進設備完成了大幅度的工藝改進。目前公司採用19納米的8Gb DDR4已經投產，第四季8Gb LPDDR4/4X也將正式投產。

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