存儲芯片 零的突破

謝澤鋒

在主流存儲芯片領(lǐng)域，中國仍然是一片空白，這一形容前面不用“基本”二字做掩飾。全球DRAM、NAND存儲芯片基本由美日韓企業(yè)壟斷，三星、SK海力士、美光、東芝等巨頭順勢賺得盆滿缽滿。

目前，在存儲芯片領(lǐng)域，中國企業(yè)開始后起發(fā)力，形成三足鼎立的局面——投入NAND Flash市場的長江存儲、專注于移動存儲芯片DRAM的合肥長鑫以及致力于普通存儲芯片的晉華。

長江存儲

從無到有，長江存儲是中國第一艘沖破國際巨頭壟斷的存儲基地，堪稱中國集成電路產(chǎn)業(yè)向空白地帶探索的一艘航空母艦。

2016年7月，由紫光集團(tuán)、國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金、湖北省集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金、湖北科投在武漢新芯的基礎(chǔ)上組建長江存儲。其中紫光集團(tuán)出資197億元，占股51.04%，從而對長江存儲形成控股。

“長江存儲是中國科技領(lǐng)域的遼寧號航空母艦?！弊瞎饧瘓F(tuán)董事長趙偉國曾向《英才》記者強(qiáng)調(diào)，“從其投資規(guī)模、技術(shù)水平、對國家產(chǎn)業(yè)安全和國家信息安全的意義看，這一比喻并不為過。通過長江存儲這個項目，中國集成電路產(chǎn)業(yè)才真正在世界上有了一定的地位?！?/p>

據(jù)統(tǒng)計，長江存儲總投資將超過240億美元。這也是紫光集團(tuán)目前為止最大的投資項目之一。

“紫光未來十年在芯片制造產(chǎn)業(yè)上投資1000億美元是一個基本數(shù)字，相當(dāng)于平均每年投入100億美元。Intel、臺積電、三星每年在芯片制造上的資本開支都超過100億美元，達(dá)不到平均每年100億美元的投資規(guī)模，根本就進(jìn)入不了芯片制造的第一陣營?！闭缵w偉國所說，持續(xù)投入是繞不過的門檻。

2016年12月，以長江存儲為主體的國家存儲器基地正式開工建設(shè)，其中包括3座全球單座潔凈面積最大的3D NAND Flash FAB廠房、1座總部研發(fā)大樓和其他若干配套建筑，預(yù)計項目建成后總產(chǎn)能將達(dá)到30萬片/月，年產(chǎn)值將超過100億美元。

長江存儲以武漢新芯現(xiàn)有的12英寸先進(jìn)集成電路技術(shù)研發(fā)與生產(chǎn)制造能力為基礎(chǔ)，采取自主研發(fā)與國際合作雙輪驅(qū)動的方式，已于2017年研制成功了中國第一顆3D NAND閃存芯片，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，并力爭成為世界一流的3D NAND閃存產(chǎn)品供應(yīng)商。未來這些產(chǎn)品將廣泛應(yīng)用在移動通信，計算機(jī)、數(shù)據(jù)中心和消費(fèi)電子等領(lǐng)域。

在存儲芯片領(lǐng)域，DRAM和NAND是最為重要的兩種類型，均呈現(xiàn)寡頭壟斷的情況。DRAM市場93%以上份額由三星、SK海力士和美光科技三家占據(jù)；而NAND Flash市場幾乎全部被三星、SK海力士、東芝、閃迪、美光和英特爾六家瓜分。

“在長江存儲項目之前，對于中國企業(yè)來說，不是縮短差距的問題，因為原來的基礎(chǔ)是零，所以在長江存儲之前和國際芯片制造巨頭的距離是無限遠(yuǎn)。”趙偉國曾對《英才》記者表示，到2019年，將把紫光與三星、SK海力士的技術(shù)差距縮短1-2年左右，利用十年時間拉平與三星的鴻溝。

目前，長江存儲科已經(jīng)打造成為集芯片設(shè)計、工藝研發(fā)、晶圓生產(chǎn)與測試、銷售服務(wù)于一體的半導(dǎo)體存儲器企業(yè)。

全球來看，擁有芯片全產(chǎn)業(yè)鏈能力的企業(yè)屈指可數(shù)，僅有三星、英特爾、德州儀器等具備貫穿前段的設(shè)計，中段的制造和封測，再到后段的市場銷售。

相對于IC設(shè)計企業(yè)（Fabless）、代工企業(yè)（Foundry），創(chuàng)建這類IDM公司需要高額的資金成本，以及對整個產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌鲂枨蟮臏?zhǔn)確把握。從這一角度看，長江存儲為我國芯片產(chǎn)業(yè)做出了表率，趟出了一條新的道路。

合肥長鑫

在長江存儲順利開始生產(chǎn)國內(nèi)首款32層3D NAND閃存芯片的同時，合肥長鑫的存儲基地也在緊鑼密鼓的進(jìn)行中。

2018年4月16日，據(jù)媒體報道，合肥長鑫12英寸存儲器晶圓制造基地所需的300臺研發(fā)設(shè)備已基本全部到位，待裝機(jī)完成之后，從2018下半年開始便全力投入試生產(chǎn)的環(huán)節(jié)。

相比于長江存儲，合肥長鑫的成立要低調(diào)得多，直到2017年5月25日，由合肥市政府支持的合肥長鑫公司宣布，預(yù)計由合肥長鑫投資72億美元，興建12吋晶圓廠以發(fā)展DRAM產(chǎn)品，未來完成后，預(yù)計最大月產(chǎn)將高達(dá)12.5萬片規(guī)模。

此后，在NOR Flash 市場位居世界第三的兆易創(chuàng)新公告與合肥產(chǎn)投簽署了合作協(xié)議，雙方合作開發(fā)19nm的12英寸晶圓存儲器（含DRAM等）研發(fā)。

在管理層和技術(shù)人員方面，合肥長鑫也是強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，目前擔(dān)任公司董事長的王寧國，此前任全球第一大半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備公司美國應(yīng)用材料公司全球執(zhí)行副總裁、華虹集團(tuán)CEO、中芯國際CEO；人才方面，公司大舉招聘海力士、爾必達(dá)、華亞科等的員工組成研發(fā)隊伍，華亞科前資深副總劉大維也成為了合肥長鑫的員工。

除了以王寧國主導(dǎo)開展公司經(jīng)營和發(fā)展以外，合肥政府聯(lián)合兆易創(chuàng)新作為合作伙伴，兆易創(chuàng)新在全球NOR Flash市場已占據(jù)一席之地，但囿于NOR Flash的市場規(guī)模有限，進(jìn)軍DRAM市場既能向外延伸自己技術(shù)能力，又能拓展新的業(yè)務(wù)范疇。

最新的消息顯示，王寧國在合肥集成電路重大項目發(fā)布會上表示，合肥長鑫DRAM內(nèi)存芯片一期（一廠廠房）已于2018年1月完成建設(shè)，并開始安裝設(shè)備；2018年底就將開始生產(chǎn)8Gb DDR4存儲器的工程樣品；2019年底有望達(dá)到2萬片/月的產(chǎn)能；2020年再開始規(guī)劃二廠廠房的建設(shè)；2021年要完成對17nm工藝節(jié)點的技術(shù)研發(fā)。

長鑫12吋存儲器晶圓制造基地項目正加快建設(shè)，項目完全投產(chǎn)后預(yù)計將占據(jù)世界DRAM市場約8%的份額，填補(bǔ)國內(nèi)DRAM市場的空白。

將來，合肥長鑫希望憑借自身的DRAM IDM平臺，來大力扶持處在行業(yè)上游的、國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備與材料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。

福建晉華

另一大存儲器制造基地福建晉華在2017年11月即已完成了封頂，現(xiàn)今廠房外觀已接近完工。福建晉華力爭在2018年7月開始遷入機(jī)臺設(shè)備，并于2018年第三季度一期項目開始投入生產(chǎn)。

據(jù)悉，福建省晉華集成電路有限公司（簡稱晉華集成電路，JHICC）是由福建省電子信息集團(tuán)、晉江能源投資集團(tuán)有限公司等共同出資設(shè)立的先進(jìn)集成電路生產(chǎn)企業(yè)。

技術(shù)來源上，公司與臺灣聯(lián)華電子開展技術(shù)合作，投資56.5億美元，在福建省晉江市建設(shè)12吋內(nèi)存晶圓廠生產(chǎn)線，開發(fā)先進(jìn)存儲器技術(shù)和制程工藝，并開展相關(guān)產(chǎn)品的制造和銷售。

臺聯(lián)電與晉華曾簽署了技術(shù)合作協(xié)議，接受晉華委托并開發(fā)DRAM存儲器相關(guān)的制程技術(shù)，晉華則提供DRAM特用設(shè)備并依開發(fā)進(jìn)度支付技術(shù)報酬金作為開發(fā)費(fèi)用，開發(fā)成果由雙方共同擁有。

值得注意的是，晉華集成電路已納入“十三五”集成電路重大生產(chǎn)布局規(guī)劃，并獲得首筆30億元人民幣的國家專項建設(shè)基金支持。公司旨在成為具有先進(jìn)工藝與自主知識產(chǎn)權(quán)體系的集成電路內(nèi)存（DRAM）制造企業(yè)。

原本預(yù)計2018年9月試產(chǎn)，并達(dá)到6萬片/月的產(chǎn)能規(guī)模，現(xiàn)今整個項目正在加速推進(jìn)中。