存儲器是一場持久戰(zhàn)

中國終于下決心要做存儲器芯片，武漢新芯計劃投資 240 億美元，于 2018 年開始量產(chǎn) 3DNAND 閃存，引起全球的熱議。客觀地說能夠下這樣的決心是十分不易，國內(nèi)，國外抱懷疑者很多，基本上反映中國欲進軍存儲器業(yè)的現(xiàn)實。

中國半導體業(yè)處于特定環(huán)境中，提出產(chǎn)業(yè)的自主可控是迫不得已。西方總是冷眼相對，控制及干擾我們的先進技術(shù)進步，所以中國在 CPU 方面的開發(fā)至少己有 20 年的歷史。如今中國的國力己大增，集成電路產(chǎn)業(yè)具一定規(guī)模，似乎資金方面、與之前大不同，己有所積累，所以此次下決心選擇存儲器芯片作為 IDM 模式的突破口，主要是產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，也是眾望所歸。

歸納起來，目前存儲器有三個方面的力量正在聚集，一個是政府主導的武漢新芯，它們與中科院微電子所等合作，據(jù)說己經(jīng)有 9 層 3DNAND 樣品。另一個是紫光，它的策略是先通過兼并，站在一定高度之后再自行研發(fā)。最后一個是兩個地方政府，福建與合肥，它們試圖尋找技術(shù)伙伴，或者挖技術(shù)團隊后再前進。其中如福建投資在泉州的晉華集成電路，它由聯(lián)電開發(fā) DRAM 相關(guān)制程技術(shù)，產(chǎn)品將是 32 納米制程的利基型 DRAM，未來技術(shù)將授權(quán)給晉華，同時聯(lián)電也可以保有研發(fā)成果。

依目前的態(tài)勢由于做的產(chǎn)品不同，有 3D NAND，利基型 DRAM，DRAM 及 NAND，采用的路徑不同，以及合作對象也不一樣，正如同“百花齊放”，因此都有一定的可能，但又都不太確定。然而依照中國的囯力與條件又不可能支持得起那么多條存儲器生產(chǎn)線，所以未來可能還要等 2-3 年時間的觀察，結(jié)果才會更加明朗。個人不成熟的看法由于武漢新芯是依靠自行研發(fā)為主，盡管這條道可能慢些，暫時技術(shù)方面落后，但是能有屬于自己的東西，它的未來至少國家一定會支持到底，相對有成功的可能與希望。

近期又傳來紫光可能與新芯合作的方案，對于雙方可能都是個理性的選擇。但是要與美光合作變成中國版的“華亞科”模式有些擔憂。因為此種跟隨型模式，盡管看似省心省事，但是中方缺乏自主能力，另外擔心美光會采取不同的技術(shù)轉(zhuǎn)移策略，讓中國處于最低端，因此要慎之又慎。如果未來由英特爾，三星，海力士，臺積電，聯(lián)電，GF 及力晶等獨資以及“穿馬甲”的公司來主導中國的芯片制造業(yè)，對于如中芯國際，華力微等企業(yè)的成長并非有利。因此要全面正確的認清當前形勢，從道理上如中芯國際等企業(yè)應(yīng)該加快研發(fā)步伐，在逆境中迅速崛起。

分析 3D NAND 閃存芯片制造基本上要過兩道難關(guān)，一個是過技術(shù)關(guān)。不管是 32 層，48 層要能做出來，這一步最為重要，而且性能與成本上的差距不能太懸殊：另一個是準備迎接 IP 及價格戰(zhàn)，當中國真正做出產(chǎn)品后是無法避免的。

由于存儲器投資巨大，在具體操作方面既要有足夠信心，同時要慎之又慎。據(jù) SEMI 報道，3D NAND 生產(chǎn)線，每 1，000 片的投資需 55-65M 美元，如若月產(chǎn)能 200，000 片，需要 130 億美元，而且要計及之后每 3 年左右要作技術(shù)升級的投資。

另據(jù) 2010 年 12 月資料，介紹 3D 閃存制作工藝（由于制造工藝各家都十分保密，因此本文中提到的方法也不可能完整）；3D NAND 技術(shù)在產(chǎn)品生產(chǎn)上都采用一體成形制造法。所謂一體成形制造法是在第一層 NAND 薄膜生長后，使用光罩及刻蝕，隨后連續(xù)成長 8 層薄膜及刻蝕之后，最后便只需一道光罩，總計需要 27 張光罩。該方法在 2007 年由東芝提出，其 Bit Cost scalable(BiCS)TFT SONOS 便是采用這種技術(shù)。目前，三星(Samsung)的 TACT、VSAT;東芝的 P-BiCS 和 3D VG，都屬于一體成形 3D 內(nèi)存技術(shù)，可大幅降低生產(chǎn)成本。

堅持下去才有成功希望

目前業(yè)界的心態(tài)是能迅速上馬，最希望的能有技術(shù)合作伙伴呈現(xiàn)，甚至更有人期望通過兼并，一下子躍升至該有的高度。實際上的結(jié)果是至此無人響應(yīng)，全球存儲器廠商集體的“袖手旁觀”。

其實這樣的結(jié)果是意料之中，并非是壞事，至少斷了想依賴有人能邦助我們的念想。因為即便有人能與中國進行技術(shù)合作，等于上了別人設(shè)計的軌道，誰也明白最先進的技術(shù)不可能給中國，而沿著別人軌道走會更難受，等于束縛了自已的手腳。

3D NAND 閃存在全球競爭的態(tài)勢是工藝制程水平 20-40 納米，在成熟工藝范圍。除了三星己達 256Gb，48 層之外，其它對手們幾乎都在追趕。隨著 CVD 工藝淀積層數(shù)的增多，困難在于高深寬比的付蝕，目前看到在 64 層時，要達到 60；1 及 70；1 的付蝕已經(jīng)很難。所以這個球己踢給設(shè)備供應(yīng)商，它們要獲得訂單必須要為客戶解決難關(guān)。而據(jù)來自半導體設(shè)備廠的消息，未來 128 層尚有希望。這樣在對手之間的差異性并不很大，因此我們尚有一線成功的希望。

不管如何，現(xiàn)階段的自行研發(fā)一定要加緊突破，32 層及 48 層都是前進中的關(guān)鍵點，而且一定要把研發(fā)與量產(chǎn)結(jié)合在一起，改變之前兩者脫節(jié)的弊病。同時要充分利用好設(shè)備制造商，它們手中握有許多關(guān)鍵工藝技術(shù)，在提供設(shè)備的同時與我們分享。

未來它們對付中國的方法可能是首先打 IP 戰(zhàn)，控制技術(shù)與人材流失，以及最后一招是打價格戰(zhàn)，讓中國的企業(yè)在財務(wù)方面無法承受。因此現(xiàn)階段對手們是集體的“袖手旁觀”，等著看中國出錯，最好是讓我們知難而退。

對于中國存儲器芯片制造項目，一定是場艱難的仗。預計無論是 3D NAND 閃存，或者是利基型 DRAM，首先中國要解決的是從無到有的問題，相信是完全可能的，然而由于采用技術(shù)的不同，以及制造成本方面的顯著差異，未來可能的痛點是在面臨巨額虧損下不動搖，不氣餒，只有堅持下去才有成功的希望。在此點上需要決策層面早有充分的預案與準備。

引用麥肯錫亞太區(qū)半導體咨詢業(yè)務(wù)負責人唐睿思說，“我一直在強調(diào)一個重點，就是要有長期的耐心資本，需等待很長時間才能見效，不是一夜之間就有大突破而更多的是逐年會有進步，執(zhí)行力更好、有更多業(yè)務(wù)……在半導體行業(yè)成功是沒有捷徑的！”

“投資沒耐心是制約中國半導體發(fā)展的重要因素。很多投資人或企業(yè)想要三五年就獲得回報，很難實現(xiàn)。半導體制造行業(yè)投資成功在中國可能需要十年左右的時間”。