到2021年,国内存储企业将无后顾之忧

国内的存储芯片生产研发起步较晚。在NAND FLASH产品方面,2018年第二季度,长江存储才正式推出32层的3D NAND闪存芯片,今年8月该公司的64层3D NAND已启动量产。令人惊喜的是,合肥长鑫DRAM产品19nm级第一代8Gb DDR4也开始投产。

我国几乎以1500亿美元的投资表明了其在存储芯片领域自给自足的决心,并且最有可能实现其目标。这些内存计划之一就是合肥长鑫和长江存储分别在DRAM和NAND FLASH技术工艺的扩展和发展。

根据长江存储和合肥长鑫的产品发展路线图。到2021年,二者分别在NAND FLASH和DRAM的产品研发进度上取得突破,后者将完成17nm的研发。到2020年,长江存储直接跳跃到128层3D NAND的目标,并消除从64层到128层的过程,且绕开主要NAND制造商生产的96层闪存芯片。

内存芯片为何如此重要?

对于存储器市场,国内主要几家存储厂商发展正劲。因为我国是半导体的主要市场,大部分靠进口。2018年,我国在进口半导体组件上花费了3120亿美元。内存芯片构成最大的组件,价值1240亿美元,几乎占比40%。

作为半导体的核心组件,我国尽量希望减少对外资半导体的依赖。同时,希望通过增加自身的的研发生产能力来减少进口此类产品的费用。

另外,最近与美国的贸易争端加剧了我国方面减少对进口芯片(特别是来自美国公司的芯片)的需求。美国政府决定将华为列入其实体名单,并在其重要需求芯片领域对其“掐咽喉”。众多事情让我们意识到,如果不发展自己的芯片,将来又会发生什么。

国产内存芯片正取得进展

根据<电子发烧友>记者掌握的信息,目前全球存储NAND FLASH市场由六家公司控制。三星,东芝,美光,西部数据,SK海力士和英特尔。DRAM市场更加集中,只有三家公司生产几乎所有的DRAM芯片。它们分别是三星,SK海力士和美光。

反观国内,长江存储着力于NAND FLASH的生产,合肥长鑫致力于DRAM的生产。福建晋华曾经是第三家,但由于美国商务部对其DRAM设备、器件的禁售,导致其暂陷入困境。

国内的存储芯片生产研发起步较晚。在NAND FLASH产品方面,2018年第二季度,长江存储才正式推出32层的3D NAND闪存芯片,今年8月该公司的64层3D NAND已启动量产。令人惊喜的是,合肥长鑫DRAM产品19nm级第一代8Gb DDR4也开始投产。

目前的产量很低,每月约有20,000个12英寸晶圆,但两家公司应该能够在明年之前将月产量提高到100,000至150,000个晶圆。两家公司在工艺技术方面也落后,但他们有雄心勃勃的计划来缩小差距。

例如,长江存储的目标是在2020年实现128层QLC芯片的批量生产,这与其他打算生产128层芯片的NAND制造商相吻合。该公司声称其Xtacking架构为其NAND芯片提供了更高的性能,并具有更快的读写速度,更高的存储密度和更短的产品制造周期。

合肥长鑫的平尔萱博士在CFMS2019上的一次演讲中指出,该公司正在研究包括EUV,HKMG和GAA在内的技术,这将使其能够改善其当前的10nm级制造工艺。他声称自己的技术与同行相近,目标是尽快赶上。

存储企业内存生产计划庞大

更重要的是,国产存储企业打算将在产线生产能力上提高到多少。除武汉和合肥外,我国另外三个城市也正在建设存储器工厂。同时,晋江也可能会开始DRAM生产,但是目前由于法律问题,参与其中的公司福建晋华目前处于困境。

表1:国产存储芯片五大研发生产基地。 来源/电子发烧友制表

就投资工程而言,已拨出100到1500亿美元的资金来帮助在这些城市中启动内存生产。晶圆厂的产能将分阶段上线,但五个城市中的每个晶圆厂最终将具有每月200,000至300,000片12英寸晶圆的产能。

如果一切按计划进行,国产存储芯每月的内存生产能力将在1,000,000至1,500,000晶圆之间。根据笔者查询到的相关数据显示,目前全球DRAM和NAND存储器的月生产能力分别约为1,200,000和1,500,000片晶圆。

这些数字清楚地表明,从现在起甚至可能更快的几年内,国产存储芯片将能够在存储器市场的供应方面发挥很大的影响力。

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