#芯片制造业中最关键的技术在哪里?#

前 言

中国半导体产业愈压愈强，存储芯片作为半导体产业的第二细分市场，将迎来复苏利好轨迹，扛起国产大旗，国产存储的崛起正当其时。

AI时代，存储芯片柳暗花明

存储芯片主要执行存储功能，我们日常的电子设备如内存、U盘、消费电子、智能终端、固态存储硬盘等都会用到存储芯片。随着AI、智能汽车、物联网、云计算等行业的快速发展，存储芯片需求也越来愈大。

存储芯片与CPU、GPU以传输速度为主要标准不同，存储芯片看中的是数据稳定性。在制程上，也并非越先进越好，而是要看堆叠的层数，层数越高，说明存储空间就越大。

图源：IC Insights

存储芯片主要通过两种方式实现产品化，ASIC（专用集成电路）技术和FPGA （现场可编程门阵列）技术。按照停电后数据是否可继续保存在器件内，半导体存储器可分为掉电易失和掉电非易失器件。

存储行业兴起于1960s，至今发展了50多年，大致经历了三个主要阶段：1990年以前，以DRAM（内存）为主；1990年至2000年，NOR Flash（非易失闪存器）开始发展；2000年以后，NAND Flash（基于 NAND 技术的非易失性存储器）大规模增长，并与DRAM并行成为存储市场的两大主力，一直保持到现在。据最新数据，2022年DRAM占比53%，NAND FLASH占比45%。

图源：电子工程专辑

2023年，在数据中心、AI等基础布局的驱动下，算力需求爆发式增长，存储芯片也同步增长，对于国内来说，存储芯片作为占据集成电路市场最大的产品，市场规模也会进一步提升。据WSTS预测，2023年全球存储芯片市场规模将达到1675亿美元，占比约30%；其中中国存储器市场空间巨大，预计2023年国内存储芯片市场规模将达到6492亿元(约942亿美元)，约占全球市场的55.8%。

国产存储芯片，突围正当时

存储芯片产业链：上游为以硅片、光刻胶、靶材、抛光材料为主的原材料及以光刻机、刻蚀设备、PVD设备、CVD设备为主的半导体设备，中游为各类存储芯片产品，下游为应用领域，包括消费电子、信息通信、汽车电子、物联网、高新科技等。

3D NAND是当下NAND闪存的主流产品，随着3D堆叠技术引入，堆叠层数持续攀升，类似于摩天大楼。目前存储企业国外代表主要以美日韩为主，如韩国的三星、SK海力士；日本的东芝、铠侠、日立、NEC；美国的美光、英特尔、西部数据等；国内的企业代表主要是长江存储、长鑫存储为主。

图源：前瞻产业研究院

接下来，我们梳理下国内外龙头存储芯片的最新技术和代表产品：

美光：2022年5月发布了全球首个量产且密度最高的闪存——232层的堆栈TLC闪存，12月发布基于232层堆叠的NAND Flash闪存芯片的SSD模组——美光 2550 NVMe SSD，预计2025年量产超过300层的3D NAND Flash技术；

SK海力士：2023年6月发布238层堆叠的NAND Flash芯片正式开始量产，8月初，发布了最新321层堆叠4D NAND Flash闪存样品，预计2025年上半年量产；

图源：雪球

三星：2023年9月初，发布了采用12纳米的32Gb DDR5 DRAM，可实现无需硅通孔(TSV)工艺即可生产128GB内存模组，预计今年年底开始量产，另外三星也有望在2024推出超过300层的第9代V-NAND技术，2026年推出第10代可能达到430层的3D NAND Flash，2030年开发出1000层的V-NAND技术；

西部数据、铠侠等目前都拥有218层BiCS Gen 8 技术，300层以上的技术还在开发中。

图源：三星半导体官方

长鑫存储是国内首家DRAM IDM厂商，在2019年实现19nm 8Gb DDR4投产，22年实现17nm DDR5内存试产，不过相比国外存储三巨头来说，还有一代的差距；

长江存储可谓NAND领域的“国产之光”，不仅实现128层NAND闪存量产，在公司内部交付了192层3D NAND闪存样品，还推出UFS3.1规格的通用闪存芯片UC023，并在2022年，全球首发232层3D NAND Flash技术，并得到国产SSD厂商的快速应用，占据了市场优势，大大缩小了与三星、美光的差距。

图源：长江存储官网

而我们都知道，在美国发布对128层以上NAND闪存生产设备禁令后，在国外已经冲击300层的存储芯片时，长江存储的128层NAND闪存并不具有竞争力，虽然我们拥有了232层的3D NAND闪存，但由于上游设备的禁售，产能面临缩减的风险。

而长鑫存储的DRAM内存，目前也只是DDR4的水平，在国外已经达到DDR5行列的市场下，我们也并不占优势。

美光事件后，国内关键信息基础设施领域都已停止使用相关产品，国产存储芯片被寄予众望，突破封锁正当其时。

腾盛在半导体封测领域的技术应用

国内存储芯片究竟如何破局突围？还需要在半导体产业链中逐步掌握自主权，保持技术创新和工艺升级，并加大研发投入和关键人才的培育。Tensun腾盛在半导体精密设备研制上不断深耕，研发出多款适用于半导体先进封测的精密点胶、精密切割设备。

在半导体封测领域，腾盛专为FCBGA、FCCSP、SIP封装的Underfill工艺开发了高速高精度点胶系统Sherpa900，其硬件上搭载了自研核心阀体压电喷射阀及适配多种撞针、喷嘴；软件上配置自研AOI算法系统，做到局部/全检可选，胶量闭环控制、余量管控。另外，Sherpa900还配备龙门双驱U型电机，可选配倾斜+旋转点胶，能实现KOZ最窄200μm。

以世界品质引领行业发展，在半导体精密切割设备中，目前技术水平处于领先地位的腾盛切割加分选JIG SAW设备：全自动双工位切割分选一体机FDS3200，历时三年研发，在2022年率先实现量产出货，高度自主研制并掌握了切割引擎、高速视觉分选系统、JIG SAW专用超高速电机等自主核心技术，设备集自动上下料、双工位切割、高速视觉分选等功能于一体，功能强大，配置齐全，可以满足客户切割分选一体需求，更适用于规模化领先的半导体封测企业。

声明：本文部分内容参考出处有：

1.「长存被制裁一年后，三星、SK海力士宣布3D NAND将迈入300层！」来源：芯智讯

2.「存储市场柳暗花明，国产替代未艾方兴」来源：东海证券

3.「国产存储芯片突破背后」来源：只谈科技

4.「国产存储芯片崛起，韩国两巨头，上半年亏了840多亿」来源：科技plus

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