前言:
奇梦达的衰落,使得欧洲再无储存器。而我国从饱受储存器进口之苦,到可以预见的储存器产业的国产潮,这一路并不平坦。

 

合肥长鑫成国内首家内存供应商

合肥长鑫起源于“506 项目”,项目的发展目标就是成为国内自主发展主流 DRAM 存储器 IDM。
 
2017 年 3 月合肥长鑫 12 英寸项目一期厂房开工建设;


2018 年 1 月一期厂房建设完成开始设备安装;


2018 年 7 月 16 日,合肥长鑫 12 英寸 DRAM 项目正式投产电性片;


2018 年底 19 纳米 8GB DDR4 工程样片下线;


2019 年第三季度 8GB LPDDR4 正式投产。


 
也就是在去年 9 月,合肥长鑫宣布正式量产 DDR4 内存,成为首家国产内存供应商。目前该公司官网上已经开始对外供应 DDR4 芯片、LPDDR4X 芯片及 DDR4 模组。


预计今年底扩展到 4 万片晶圆 / 月,产能大约能占到全球内存产能的 3%。

 


 
DDR4 芯片是中国第一颗自主研发的 19 纳米 DRAM 芯片,和国际主流 DRAM 工艺同步,与此同时,其正在进行 17 纳米工艺研发,预计 2021 年完成。
 
合肥长鑫主攻是移动式存储产品,目前中国国内品牌手机出货已占全球四成以上,LPDDR4 的顺利量产并达到理想的良率,将有助于进口替代的策略。
 
长鑫存储填补了国内 DRAM 的空白,有望突破韩国、美国企业在国际市场的垄断地位。 

 


内存技术来源得益于奇梦达

奇梦达在 2008 年已经成功研发完成堆叠式 DRAM 技术 Buried Wordline,基于 Buried Wordline 的 46nm 工艺产品完成研发,与公司上一代 58nm 工艺相比,晶圆数量增加 100%。
 
只可惜,金融危机爆发,DRAM 价格断崖式下滑,奇梦达无法让 Buried Wordline 技术进入大生产,而在 2009 年破产后,Buried Wordline 技术被封存。
 
当年全球 DRAM 技术架构分为两大阵营,一种是沟槽式技术,以奇梦达为代表,另一种是堆叠式技术,包括三星、SK 海力士、美光等都是代表。
 
业界表示,奇梦达 2009 年破产后,从此欧洲最后一家存储大厂也结束了,但奇梦达手上有众多专利,尤其是 Buried Wordline 技术,还是持续向许多半导体公司收取授权费用,有点像是一家专利公司的角色。
 
而长鑫的 DRAM 内存技术来源,主要就是已破产的奇梦达公司,获得了一千多万份有关 DRAM 的技术文件及 2.8TB 数据。
 
合肥长鑫基于授权所获得的奇梦达 Buried Wordline 相关技术和从全球招揽拥有丰富经验的人才,借助先进的制造装备把奇梦达的 46 纳米技术平稳推进到了 10 纳米级别。公司目前也已经开始了 HKMG、EUV 和 GAA 等新技术的探索。
 
长鑫公司在此基础上将奇梦达 46nm 工艺的内存改进,研发出了 10nm 级的自主产权的内存芯片,耗资超过 25 亿美元。

 

 

技术发展路线各家大体一致

从长鑫存储 DRAM 技术发展的路线规划来看,其研发的产品线包括 DDR4、LPDDR4X、DDR5 以及 LPDDR5、GDDR6,虽然未公布具体时间节点,但产品发展线路与三星、SK 海力士、美光等国际大厂 DRAM 发展大体一致。
 
全球主要的 DRAM 厂商三星、SK 海力士、美光等目前采用的是 1Znm DRAM 技术。其中三星在 2019 年 3 月宣布将在下半年采用 1Znm 工艺技术量产 8Gb DDR4,生产率提高 20%以上;
 
美光也在 8 月份大规模生产 1Znm16Gb DDR4 产品,SK Hynix 也采用第三代 10nm 级(1znm)工艺开发出了 16Gbit DDR4。
 
长鑫存储还规划将采用 10G3(17nm 工艺)发展 DDR4、LPDDR4X、DDR5 以及 LPDDR5 产品,采用 10G5 工艺推出 DDR5、LPDDR5 以及 GDDR6 产品,该技术是使用 HKMG 和气隙位线技术,并在未来导入使用柱状电容器、全能栅极晶体管以及极紫外光刻(EUV)工艺。

 

 

奇梦达的兴衰就是欧洲存储的命运

2005 年 7 月,英飞凌发布 2005 年第三季度财务报告,英飞凌的内存部门,同比营收跌幅达到了 19%。
 
随后,英飞凌加快了重组进度,并于 2006 年 5 月 1 日完成,这比计划提前了两个月。由内存部门剥离的新公司,命名为“奇梦达”。
 
奇梦达是当时全球内存厂商中,率先投资 12 英寸晶圆的厂家,奇梦达约三份二 DRAM 内存是使用 300mm 晶圆生产,是全球 300mm 晶圆使用率最高的企业;
 
在 2006 年 9 月,奇梦达与南亚科合作,宣布了 75nmDRAM 沟槽式技术,75nm 工艺的出现,比 90nm 工艺进一步减低芯片的尺寸,从而达到每块晶圆的可分割量约 40%的增长。
 
2007 年,作为全球第四大 DRAM 供应商,奇梦达发布 GDDR5 白皮书,其 GDDR5 显存生产设备已经批量试产。而当时世界的主流储存器芯片GDDR4,对于一心试图跳过 GDDR4 直接上 GDDR5 的奇梦达来说,这无疑是个巨大的进步。

 

 

但在 2008 年上半年,其营收为 9.25 亿欧元,较前一年同期减少 57%,2008 年上半财年度的税前息前净亏损为 10.58 亿欧元,而 2007 财年上半年,奇梦达税前息前净利还有可观的 3.35 亿欧元。
 
也就是说,短短一年的时间,奇梦达从一家盈利超过 3 亿欧元的公司,变成了一家净亏损超过 10 亿欧元的公司,利润跌幅超过 300%。
 
最终,奇梦达没有等到批准,也没用等到援助资金,只能无奈的宣布破产,时间是 2009 年 1 月 23 日,欧洲储存器之光奇梦达,短短 3 年时间里走到了尽头。
 
长鑫存储与 WiLAN 全资子公司 Polaris Innovations Limited 已达成专利许可协议和专利采购协议。这些专利由德国制造商奇梦达开发,Polaris 从其母公司英飞凌购得。
 
依据双方达成的独立专利采购协议,长鑫存储从 Polaris 购得相当数量的 DRAM 专利,此专利许可和专利采购协议中所包括的交易金额等商业秘密条款未予披露。
 
合肥长鑫通过两次合作,基本上将奇梦达遗留在外的专利收归囊中,但是依旧没办法完全规避 DRAM 的技术专利风险,毕竟在奇梦达破产案中,其当时领先世界的技术被华邦和尔必达、华亚科及镁光获得一部分,这部分也有可能成为后期专利战的风险。

 


结尾

在可以预期的 2-3 年内,国产内存极有可能会面临着出生即落后的境遇。而由于制程与产能的双重落后,国产内存在短期内很难对国际 DRAM 市场格局造成影响。但从长期来说,国产存储芯片的大规模投产一定会对市场格局造成冲击。