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事在人為，實現中國存儲器夢

2019/12/13
中國半導體業正進入一個新時期，在大基金等國有資金為主推動下，加上科創板的支持，產業正全方位向前推進，其中實現更多的IC國產化是“命門”，顯然存儲器成為一個讓業界十分期待的目標。


為了實現存儲器的國產化，國內已經啟動合肥長鑫及福建晉華的DRAM，以及武漢長江存儲的3D NAND閃存生產，另有紫光的南京、成都等都已做好上馬的準備。


據國內網站報導，長江存儲已經開發出32層3D NAND閃存，2019年底月產能達20,000片，計劃2020年開始64層3D NAND量產，月產能擴充至40,000片以上，到2023年時可能達到計劃64層月產能100,000片，或者它的原計劃300,000片。并在技術上進入128層256Gb的業界先進閃存產品行列。
而合肥長鑫已經開發出19納米的DRAM，月產能達20,000片，計劃2020年底月產能擴充至40,000片，到2023年時達到計劃月產能125,000片，技術上開始邁入17納米。并已有報道長鑫將再建兩個fab2和fab3。


中國已經啟動存儲器的布局，充分體現國家的決心與實力，然而全球存儲器的格局是壟斷的，按學習曲線的規律，中國必須循序漸進，國內業界曾提出初始目標要占全球市場份額的5%-10%。



根據三星目前128層3D NAND技術發展，以及工廠進度規劃，預計2020上半年可能量產的是第六代128層V-NAND。SK海力士128層3D NAND也將在2020年進入投產階段。至2019年底，全球NAND閃存依92/96層計，三星占它的銷售額45%，東芝為50%，美光為35%及Hynix為25%。


當今的NAND Flash設計需要綜合考慮層數、存儲單元間距、單元厚度、功耗、整體性能、投資效益，還有量產的良率，及市場份額等諸多要素。


DRAM制程工藝進入20nm以后，由于制造難度越來越高，內存芯片制造廠商對工藝的定義已經不是具體的線寬，而是分成了1xnm、1ynm、1znm，大體來講，1x-nm制程相當于16~19nm、1y-nm相當于14~16nm，而1z-nm則相當于12~14nm。業界也有討論在1znm之后的可能進展。


2019年10月7日消息，三星宣布成功開發出業界首個12層3D-TSV（直通硅通孔）技術。這是業界首個將3D TSV封裝推進到12層的工藝，而此前最大僅為8層。


3D-TSV最多用在HBM顯存上，這種技術通過芯片內部的打孔填充金屬導電材料實現多層芯片互聯，其速度更快，密度更高。三星此次公布的12層DRAM封裝工藝需要在720微米厚的芯片上打超過60000個TSV孔，這些孔的尺寸僅為人頭發絲的二十分之一。


全球存儲器業總是周期性的起伏，也是對于存儲器制造商的考驗。據預測，其中33種IC產品類別中的26種將恢復增長，而增長前三類如下：2020年NAND Flash將增長19%，汽車電子13%及DRAM 12%。


5%-10%的市場份額，它表示中國存儲器業(包括DRAM，NAND，NOR，新興存儲器)的銷售額已經總計達到50-100億美元以上，同時邁出中國半導體業中IDM產品的關鍵一步。


結語


由于中國存儲器廠商幾乎都是“新進者”，面臨的困難可能更多。在這樣的現實情況下，中國存儲器制造商既要提前做出“預案”，認真對待，不喪失信心，可能最妥善的策略是把目前的工作做得更加扎實與仔細。


技術上推進是關鍵，是基礎，然而產能擴充的步伐要大膽加快，因為至少在下個下降周期中可能占到先機，它也是無法用完全市場化策略來解釋。


盡管初始目標是5%-10%的市場份額，但是它的作用不可小視，表明中國存儲器業完成初步立足，開始有話語權。如果依2017年計始，估計可能要花5-10年時間，并且要準備隨時迎接各種干擾的到來。


中國存儲器業一定能立足下來，無非是花的時間短，或者長些，要認識到存儲器業是個拼生產線管理及能持續投資的產業。中國此次存儲器的突破，似乎資金不成問題，但是缺乏月產能100,000片以上大生產線的管理經驗。


顯然生產線的產能爬坡速度是個“坎”，它不完全是由資金決定，而是與技術能力，生產線的良率，芯片價格及外來干擾因素等相關，在思想認識上要有充分的準備。


按我的初淺認識，實現中國的存儲器夢，以下兩條是關鍵：


· 持續投資，擴大產能，降低制造成本，所以生產線應該盡可能集中；


· 沉著應對來自各方面的“干擾”，包括“長臂管轄清單”，專利及價格戰。


事在人為，實現中國存儲器夢是肯定有必要及可能
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