中國長江存儲計劃通過使用國產(chǎn)工具建立生產(chǎn)線來擺脫美國制裁

(圖片來源：YMTC)

長江存儲技術有限公司（YMTC），中國領先的 NAND 存儲器生產(chǎn)商，自 2022 年底以來一直被美國商務部列入實體清單，這基本上禁止了其獲取先進制造設備。盡管面臨制裁和限制，YMTC 計劃今年擴大其生產(chǎn)能力，目標是在 2026 年底前占據(jù) NAND 存儲器生產(chǎn)市場的 15%，據(jù)《Digitimes》報道。該公司還計劃建設一條僅使用中國制造設備的試驗生產(chǎn)線。

YMTC 將擴大產(chǎn)能至每月 15 萬片晶圓啟動

據(jù) DigiTimes 報道，預計到 2024 年底，YMTC 的月產(chǎn)能將達到每月 13 萬片晶圓啟動（WSPM），這相當于全球 NAND 供應量的約 8%。盡管 YMTC 從 ASML、應用材料、KLA 和 LAM Research 等領先生產(chǎn)商采購 fab 設備的能力極為有限，但該公司仍計劃將其產(chǎn)能提升至約 15 萬 WSPM。今年早些時候，該公司開始大規(guī)模生產(chǎn)其 X4-9070 3D TLC NAND 內(nèi)存，該內(nèi)存具有 232 層活性層和總共 294 層活性層 。該公司的第五代 NAND 內(nèi)存將兩個包含 150 層和 144 層結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，以實現(xiàn)總共 294 層。

隨著產(chǎn)量的增加以及每垂直 NAND 串層數(shù)（或門）的增加，YMTC 的 NAND 內(nèi)存比特產(chǎn)量實際上得到了提高。然而，該公司能否通過這種策略將其市場份額翻倍，并在 2026 年底實現(xiàn)全球 NAND 產(chǎn)量的 15%，仍有待觀察。

與其他全球 NAND 供應商不同，由于需求疲軟和價格壓力，他們正在削減生產(chǎn)和投資，而 YMTC 則繼續(xù)擴張。預計 2025 年行業(yè)存儲容量增長將上升約 10%至 15%，但預計 YMTC 將大幅提高其存儲容量增長。

除了其旗艦 1TB 3D TLC X4-9070 設備（接口速度為 3600 MT/s）外，該公司還計劃于今年晚些時候推出其 3D QLC X4-6080 設備。我們不知道該設備將使用多少個活性層，但它很可能仍將保留 294 層生產(chǎn)技術。

明年，該公司將推出其 2TB 3D TLC X5-9080 設備，以及一款具有 4800 MT/s 接口的 3D QLC X5-6080 設備。2TB NAND 設備將使 YMTC 能夠構(gòu)建具有非常高性能的大容量 SSD。盡管尚不清楚該公司是否能夠生產(chǎn)足夠多的這些特定芯片。

YMTC 的下一代節(jié)點可能將使用超過 300 層，并可能需要該公司將三個 3D NAND 結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起。這意味著晶圓將在工廠中花費更多時間，因此減少每月的晶圓啟動次數(shù)，但會增加存儲容量輸出。

新的希望？

2022 年底實施的出口規(guī)則規(guī)定，美國公司不能向中國實體出口用于制造 128 層以上 3D NAND 內(nèi)存的工具。當然，美國政府不能禁止串疊技術（YMTC 用于建造其 232 層 3D NAND 的技術）的使用，因此 YMTC 可以繼續(xù)使用美國工具擴大其 3D NAND 的規(guī)模。然而，美國商務部在 2022 年 12 月將 YMTC 列入實體清單，這意味著美國公司必須獲得商務部的出口許可證才能向這家中國公司出售工具。

我們不知道 YMTC 是否在 2022 年后獲得了任何新的美國工具，但據(jù) DigiTimes 報道，這家 NAND 閃存生產(chǎn)商計劃在 2025 年下半年開始在一個完全使用國產(chǎn)設備建造的新生產(chǎn)線上進行試生產(chǎn)。

這標志著中國在減少對外國半導體生產(chǎn)設備依賴的目標上邁出了重要一步。然而，100%的設備本土化遠遠超出了分析師們認為中國芯片制造商目前可能實現(xiàn)的范圍。

展望未來，預計到 2025 年，YMTC 將占中國 NAND 消費量的約 30%，但其產(chǎn)量仍無法滿足國內(nèi)需求。即將投產(chǎn)的試驗線有望幫助 YMTC 緩解產(chǎn)量限制，盡管良率水平是一個主要問題，因為與中國、美國、日本或歐洲的同類產(chǎn)品相比，中國工具的良率普遍較低。

分析師認為，YMTC 的新生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線專門使用中國制造的設備，到 2026 年底可能會使 YMTC 的比特產(chǎn)量翻一番，有可能將其在全球 NAND 市場的份額推高至 15%以上。

然而，這些預測可能過于樂觀，因為新的生產(chǎn)線將是一個試驗，旨在測試中國制造的設備的性能，而不是大量生產(chǎn) 3D NAND 設備。

如果 YMTC 的試驗生產(chǎn)線結(jié)果最終令人滿意，它可以擴展規(guī)模來批量生產(chǎn)閃存芯片。然而，擴大規(guī)模將需要大量時間，因此 YMTC 在 2026 年底占據(jù) 15%的 NAND 市場的愿望仍然過于樂觀。據(jù)信，如果 YMTC 的生產(chǎn)能力超過 20 萬 WSPM，這也可能影響全球價格趨勢。

YMTC 已率先引領向國產(chǎn)工具的轉(zhuǎn)型

YMTC 在中國半導體設備國產(chǎn)化努力中脫穎而出，據(jù)摩根士丹利估計的采用率為 45%，遠超全國平均水平和其他主要國內(nèi)晶圓廠。這一積極推動與其戰(zhàn)略目標一致，即在日益嚴格的美國出口管制下建立完全自主的 NAND 生產(chǎn)線。然而，45%的采用率仍遠低于 100%。

YMTC 的國內(nèi)供應商包括 AMEC（蝕刻工具、化學氣相沉積工具）、Naura Technology（蝕刻工具、CVD 工具）和 Piotech（原子層沉積工具、CVD 工具）。雖然中國公司在世界一流的蝕刻和沉積工具方面享有盛譽，但尚不清楚 YMTC 是否能從當?shù)毓烫帿@得其所需的刻蝕工具。

目前，中國最好的光刻設備由上海微電子裝備（SMEE）大量生產(chǎn)。SMEE 的 SSX600 設備可以在 90 納米工藝技術下制造邏輯芯片，盡管它正在研發(fā)更先進的光刻設備。

其他主要的中國芯片制造商在設備國產(chǎn)化方面更為謹慎，并且速度也明顯低于 YMTC。中國最大的晶圓廠中芯國際在其荊城晶圓廠實現(xiàn)了 22%的國產(chǎn)化率，在臨港晶圓廠實現(xiàn)了 18%。這些結(jié)果反映了外國設備的逐步替代，這很可能受到中國目前無法國產(chǎn)化先進光刻系統(tǒng)的限制。

華虹（ Fab 9）和長鑫存儲，一家 DRAM 制造商，都報告了 20% 的國產(chǎn)化率，這表明了國內(nèi)設備在成熟制程制造中的穩(wěn)步但保守的整合，尤其是在國產(chǎn)化更可行的成熟節(jié)點制造領域。

YMTC 的投資 arm，長江資本，已經(jīng)悄悄地資助了多家本地工具和材料供應商，特別是那些與其自身生產(chǎn)網(wǎng)絡相關的供應商。為了避免引起美國當局的不必要關注，這些投資通常通過非上市或間接實體進行。據(jù)報道，供應商還被指示從設備上移除他們的徽章。

盡管中國芯片制造商正在取得漸進式的進步，但他們的國產(chǎn)化水平仍然集中在 15% – 27% 的范圍內(nèi)——遠低于 YMTC 的 45%——這突顯了替換國外晶圓廠設備的復雜性。盡管如此，考慮到他們的宏偉目標，YMTC 的計劃在目前看來完全實現(xiàn) 100% 的工具國產(chǎn)化仍然不太現(xiàn)實。