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武汉新芯选择3D NAND芯片作为突破口的理由

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 OFweek电子工程网讯 近日中国半导体业最引人关注的爆炸性新闻是武汉新芯计划2018年量产48层3D NAND,及它的投资240亿美元的计划。
  中国上马存储器芯片制造己经酝酿己久,众说纷纭,有附和者,也有人表示担心。因为工艺技术等问题很多,担心是完全正常的。目前3DNAND三星走在前列,它的第三代3DNAND去年已开始48层,256GB量产。3DNAND在制造中有许多新的复杂的工艺。平面NAND中主要与先进的光刻工艺相关。相比较3D NAND制造中使用成熟工艺制程40nm-20nm。3D NAND制造中更大的挑战是由先进图形引成转向淀积与腐蚀。另外,采用芯片剪薄后的堆叠方法,目前的估计最多可达128层。尽管3D NAND前景看好,但是与平面NAND相比,要跨过成本平衡点,最快可能在今年的64层,或者更多层数堆叠才可实现。
  此次中国政府层面敢下决心投入巨资,让全球业界震惊。因为存储器与CPU有很大的不同,它的成功依赖于决心,需要持续的投资以及忍受可能长时间的亏损,所以它不太适合于民营资本去搏奕。对于中国存储器业,敢于去“赌”,就有成功的希望。
  以下分析新芯为什么会选择3D NAND芯片,而不是逻辑芯片作为突破口。
  因为全球3D NAND除了三星己经量产之外,其它如海力士,东芝及美光都要等上几个季度之后。
  而新芯在中科院微电子所等合作帮助下己经做成9层3D NAND的样品,非常有信心在2018年实现48层的量产,这样与三星之间也就差距在3-4年。而如果做逻辑芯片,台积电在2011年Q4开始量产28纳米,等到2018年新芯也实现量产28纳米时,台积电的设备大部分折旧己经完成,假设那时的28纳米芯片在成品率及功能方面与台积电的完全相同,因为巨大的折旧负担在成本上至少差30%以上,所以可能胜算就很小。而作3D NAND时,估计可以多出几年时间让我们可以追赶。另外,未来中国在大数据,云计算等推动下数据中心市场会大幅增加,因此国内市场的需求也是选择生产NAND闪存的原因之一。
  对于全球28纳米逻辑芯片的市场约100亿美元,台积电占市场份额80%。据2016 Q1数据它的28纳米占其销售额30%,为20亿美元。随着手机处理器芯片等的功能提升,向14纳米及以下挺进,预估全球28纳米市场会有所下降。
  显然中芯国际己在2015年Q4开始28纳米逻辑芯片的量产,目前正在量产爬坡之中,它的目标是28纳米占今年Q4销售额的10%,预计该季出货片量应该可达约20,000片,即每月出货有7000片。
  所以28纳米逻辑芯片工艺及48层 3D NAND是两个“拦路虎“,它们都是中国芯片制造业前进路上的十分重要节点,它们的量产水平直接可用来衡量中国芯片制造业的水平以及差距的逐步缩小。


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