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潜在禁令+Chip 4联盟,美国如何搅局存储产业?

来源:爱集微

#Chip 4#

2022-08-19

集微网消息,一向视半导体为王牌的美国,为了遏制中国芯片产业崛起,对中国使出了无数次打压和制裁,这一次,搅动的或是存储市场。

近期有消息称美国正在考虑限制向禁止向中国出口用于制造128层以上NAND存储芯片的设备。另一方面,美国近期也提议与韩国、日本和中国台湾地区组建“Chip 4联盟”,建立半导体供应链,其背后的意图是借此遏制中国大陆的半导体产业发展。

那么,NAND闪存产业发展现状如何?美国潜在禁令和Chip 4联盟将会对存储产业造成何种影响?

差距犹在 中国加速追赶

在美国准备向中国NAND闪存出击的同时,国际闪存大厂却相继获得重大的技术突破。

今年7月,美光首款232层NAND Flash开始出货年底量产,这也是全球首款突破200层大关的固态存储芯片。紧接着,SK海力士也于8月初宣布成功研发238层4D NAND闪存,计划2023年上半年投入量产。三星电子也预计将在今年内发布236层NAND闪存产品。

当闪存进入3D时代之后,主要通过堆叠技术来实现更小的空间和面积内承载更大的存储容量。因而,堆叠层数取代工艺制程成为新的闪存评定标准。随着头部企业持续加大3D NAND闪存市场布局,推动技术创新和演进,3D NAND闪存堆栈高度也在不断突破极限,从最初的24层一路上升,发展到现在的200多层。

在NAND闪存市场中,三星、东芝存储、美光、SK海力士、西部数据、英特尔这六家原厂长期垄断着全球99%以上的份额。此外,国际原厂持续引领着3D NAND技术研发,形成了较为厚实的技术壁垒。

中国与国外存储巨头在技术上仍有一定差距。根据韩国进出口银行海外经济研究所(OERI)推算,韩国和中国在存储芯片领域的技术差距为:DRAM 5年,NAND 2年。特别是,三星电子等韩国企业已经引进或计划引进用于超微加工的EUV设备,而由于美国的制裁,中国企业很难引进。因此,很多专家认为,中国想要缩小与韩国的技术差距并不容易。

图:存储厂商的技术实力对比情况

不过,差距之下,中国也在加速追赶。据悉,国内知名存储大厂约40%的产量是128层3D NAND闪存,其余主要为64层3D NAND闪存。最新的进展称,其已向一些客户交付自主研发的192层3D NAND闪存的样品,预计将在今年年底前正式推出产品。

美国潜在禁令、Chip4联盟对存储产业影响几何

除了现实面的对比,从长远发展角度出发,美国潜在的制裁/工具禁令以及Chip4联盟会对中国存储产业产生什么影响?

SemiAnalysis指出,有许多报道称美国希望禁止将3D NAND工具出口到中国。如果这些工具被阻止,它将阻止长江存储以及三星和 SK 海力士目前的3D NAND技术发展。

除了禁令之外,“芯片四方联盟”(Chip4)也将让全球半导体产业再添变数。Chip4是美国、日本、中国台湾和韩国之间的潜在联盟。这4个主体在半导体供应链的各个方面都占据了大部分市场份额。这包括供应链输入,例如晶圆基板、光刻胶、CMP 浆料和蚀刻剂气体。他们还代表了大多数晶圆制造设备、内存公司、代工厂和IDM。该联盟明确的基调是建立半导体供应链,并借此遏制中国大陆半导体产业发展。

而一开始对加入该联盟持冷淡态度的韩国,本周四却突然改变口风。韩国外长朴振本周四表示,韩国将参加由美国领导的包括中国台湾和日本在内的主要微芯片制造商组成的“Chip4”联盟初步会议。

据了解,中国大陆是韩国半导体行业重要的生产基地和出口对象国。韩国芯片巨头三星电子、SK海力士均在中国大陆建有工厂。三星电子西安工厂是该公司唯一在海外的存储芯片生产基地,占据该公司NAND闪存产量的40%、全球产量的10%。SK海力士无锡工厂占据该公司DRAM存储器产量的约50%、全球产量的15%。韩国产业通商资源部的数据,最近3年,韩国每年出口到中国的芯片均占到总出口量的约40%,若计入对香港的出口量,这一比例更是高达约60%,出口至香港的芯片中有相当一部分流入中国大陆。

不过,在美韩特殊的政治关系下,即便韩国想要选择不加入芯片四方联盟,美国必定也会出手。分析认为,这可能通过禁止向中国大陆运送3D NAND工具来实现,毕竟,三星和SK 海力士在中国大陆都有NAND和DRAM工厂。美国的工具禁令将有效地迫使韩国减少与中国大陆在半导体方面的合作,使得这些晶圆厂无法扩大。

以SK海力为例,此前,SK海力士因补贴政策吸引到中国大陆建设DRAM和NAND晶圆厂,如今在升级生产方面面临困难。内存依赖于利用最新技术以最低的每比特成本进行生产。在DRAM方面,SK海力士最新的DRAM节点采用了EUV光刻技术,中国大陆却无法进口关键设备,这意味着他们的DRAM工厂举步维艰。SK 海力士计划在未来将现有的 DRAM工厂转换为 3D NAND,因为3D NAND工具目前没有出口管制。不过,SemiAnalysis认为,这将是一次代价高昂的资本转型,如果三星和 SK 海力士不能将3D NAND工具进口到中国大陆,它们将处于非常艰难的境地。他们可以为新节点重新配置现有设施,但 3D NAND 制造的大部分生产力改进来自Lam Research的新工具或升级工具。

因此,总结来看,美国的潜在禁令将削弱中国大陆存储厂商的实力和未来扩张,并使三星和 SK 海力士在中国大陆的运营成本越发高昂。

而前华亚科技董事长、前紫光集团副总裁高启全接受中国台湾区地区的《经济日报》采访中对chip 4也发表了自己的观点。高启全认为,从目前Chip 4的推进进度来看,较中低端制程不会限制,不过,一旦美国抑制芯片三部曲齐出动,中国大陆短期内会因制造设备与材料受限而难以追赶。

高启全表示,除了芯片法案与Chip 4,美国围堵中国大陆半导体产业还有一项重要措施——限制关键设备输往中国大陆。如果14纳米以下设备被限制,中国大陆的晶圆制造会在先进制程部份将持续落后三星、英特尔、台积电等,存储芯片的部份也会受限。

结语:针对中国存储产业的发展现状,产业知名人士莫大康曾指出,真正的挑战来自于自身技术研发的挑战,中国必须努力研发,突破技术瓶颈,否则产能很难有大幅提升。而在美国层层禁令、多路围攻之下,全球的半导体产业已然被搅动。因此,对于中国半导体产业而言,产品国产化固然重要,但上游更基础的材料、工具等的突破也需要引起更多的重视,毕竟手里有粮,心里才会不慌。

(校对/刘燚)

责编: 刘燚

李梅

作者

微信:lm071137

邮箱:limei@lunion.com.cn

作者简介

关注半导体制造、设计,通信等领域,聚焦中国台湾地区产业的风向与动态。

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