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【长江存储公司计划采用自主研发的设备建设生产线,目标是到 2026 年底占领 1

【长江存储公司计划采用自主研发的设备建设生产线,目标是到 2026 年底占领 15% 的 NAND 市场】

(汤姆硬件)中国领先的NAND存储器生产商长江存储科技股份有限公司(YMTC)自2022年底以来一直被列入美国商务部的“实体名单” ,这实际上禁止了该公司获得先进的晶圆厂设备。

据《DigiTimes》报道,尽管面临制裁和限制,长江存储今年仍计划扩大产能,目标是到2026年底占据NAND存储器产量的15% 。该公司还计划建设一条仅使用中国晶圆厂设备的试验生产线。

据 DigiTimes 报道,长江存储预计到 2024 年底的月产能将达到 130,000 片晶圆 (WSPM),相当于全球 NAND 供应量的 8% 左右。虽然长江存储从 ASML、Applied Materials、KLA 和 LAM Research 等领先生产商采购晶圆厂工具的能力极其有限,但该公司仍计划将产能提高到 150,000 片 WSPM 左右。

今年早些时候,该公司开始批量生产其 X4-9070 3D TLC NAND 存储器,具有232 个活动层,总共 294 个活动层。该公司的第五代 NAND 存储器将包含 150 层和 144 层的两个结构结合在一起,总共实现 294 层。

产量的增加,加上层数(或每个垂直NAND串的门数)的增加,有效地提高了长江存储的NAND存储器位产量。然而,这样的战略能否使该公司的市场份额翻番,并在2026年底前占据全球NAND产量的15%,仍有待观察。

与其他全球NAND供应商因需求疲软和价格压力而削减产量和投资不同,长江存储仍在持续扩张。预计到2025年,整个行业的位元增长率将达到约10%至15%,但长江存储预计将大幅提升其位元增长率。

除了其旗舰产品 1TB 3D TLC X4-9070(接口速度为 3600 MT/s)外,该公司还计划在今年晚些时候发布其 3D QLC X4-6080 设备。我们尚不清楚该设备将使用多少个有效层,但很有可能它会保留 294 层生产技术。

明年,该公司将推出2TB 3D TLC X5-9080设备,以及配备4800 MT/s接口的3D QLC X5-6080设备。2TB NAND设备将使长江存储能够构建性能极高的大容量SSD。不过,该公司能否生产足够的这些特定芯片仍有待观察。

长江存储的下一代节点可能采用超过 300 层技术,并可能需要该公司将三个 3D NAND 结构粘合在一起。这意味着晶圆将在晶圆厂中停留更长时间,从而减少每月晶圆的投片数量,但会增加位输出。

根据2022年末实施的出口规定,美国公司不得向中国实体运送用于制造128层以上3D NAND存储器的工具。当然,美国政府无法禁止使用串堆叠技术(长江存储用于制造其232层3D NAND的技术),因此长江存储可以继续使用美国工具扩展其3D NAND。然而,美国商务部已于2022年12月将长江存储列入实体名单,这意味着美国公司必须获得商务部的出口许可才能向这家中国公司出售工具。

我们不知道长江存储是否在 2022 年后成功获得任何新的美国工具,但据《电子时报》报道,这家 NAND 闪存生产商计划在 2025 年下半年开始在完全采用国产设备建造的新生产线上进行试生产。

这标志着中国在减少对外国半导体生产工具依赖的目标上迈出了重要一步。然而,实现晶圆厂工具100%国产化,对于分析师们而言,目前中国芯片制造商的潜力可能远远超出。

展望未来,预计到2025年,长江存储将占中国NAND消费量的约30%,但其产量仍远低于全国需求。即将投产的试验线预计将帮助长江存储缓解产量限制,尽管良率水平是一个主要问题,因为众所周知,与美国、日本或欧洲的同类产品相比,中国设备的良率较低。

分析人士认为,长江存储的新生产线仅使用中国晶圆厂工具,到 2026 年底,长江存储的比特产量可能会翻一番,并有可能使其在全球 NAND 市场的份额达到 15% 以上。

然而,这些预测可能过于乐观,因为新生产线将是一个试验,旨在测试中国制造的工具的能力,而不是大规模生产 3D NAND 设备。

如果长江存储的试产线最终取得良好结果,它有望将其规模化,实现闪存芯片的量产。然而,规模化生产需要大量时间,因此长江存储对2026年底前占领15% NAND市场份额的愿景仍然持乐观态度。据信,如果长江存储的产能超过20万片/月(WSPM),这也可能影响全球价格趋势。

长江存储在中国半导体设备国产化方面遥遥领先,据摩根士丹利估计,其采用率高达45%,远超全国平均水平和其他国内主要晶圆厂。在美国出口管制收紧的背景下,这一积极举措与其打造完全自主的NAND生产线的战略目标相契合。然而,45%的采用率远低于100%。

长江存储的国内供应商包括中微电子(蚀刻工具、化学气相沉积工具)、北方华创科技(蚀刻工具、化学气相沉积工具)和派奥泰克(原子层沉积工具、化学气相沉积工具)。虽然中国企业以世界一流的蚀刻和沉积工具而闻名,但长江存储能否从本地供应商处采购所需的光刻工具尚不清楚。

目前,中国最好的光刻设备是由上海微电子装备股份有限公司(SMEE)批量生产的。SMEE的SSX600可以采用90纳米工艺制造逻辑芯片,不过该公司正在研发更先进的设备。

其他中国主要芯片制造商在设备国产化方面进展较为谨慎,且速度远低于长江存储。中国最大的晶圆代工厂中芯国际(SMIC)的京城晶圆厂国产化率为22%,临港晶圆厂国产化率为18%。这些结果反映出,外国设备正在逐步替代,这可能是由于其对中国尚无法自主生产的先进光刻系统的依赖所致。

华虹(晶圆厂 9)和 DRAM 制造商 CXMT 均报告了 20% 的国产化率,这表明国产设备的整合保持稳定但保守,特别是在国产化更可行的成熟节点制造领域。

尽管中国芯片制造商正在逐步取得进展,但其国产化水平仍徘徊在15%至27%之间,远低于长江存储的45%,这凸显了更换外国晶圆厂设备的复杂性。尽管长江存储的目标远大,但其100%设备国产化的计划目前看来并不现实。