(讯报综合讯)美国针对华为的芯片禁令已于9月15日缓冲期届满正式生效,而在此之前世界三大存储芯片生产商韩国三星电子、SK海力士及美国美光,就已经断供华为或宣布遵守美国禁令将断供华为。几乎与此同时,知情人士披露,中国政府投入巨资打造的存储芯片企业长江存储已经突破192层3D NAND存储工艺,并正式发布了基于具有自主知识产权的Xtacking架构的首款消费级固态硬盘产品,中国国产存储芯片计划初见成效。那么,长江存储能否拯救华为呢?中国开源证券研究员赵良毕在一次内部会议上道出了实情。
在这次内部会议上,赵良毕按照存储芯片生产工艺顺序,对长江存储第一期项目采购的2,000台设备的供应商及国产替代一一解析。
首先,在化学机械抛光(CMP)设备领域,长江存储目前主要使用美国应用材料(AMAT)的设备。中国企业华海清科可以替代,价格也较应用材料便宜50%,但稳定性稍差,不能应用于复杂工艺。
在化学抛光研磨设备领域,清洗设备长江存储目前主要采用美国泛林集团(LAM)的设备,部分采用北方华创、盛美、志成科技的国产设备,占比25%。目前,中国国产清洗设备相比进口设备便宜一半以上,足以覆盖中低端设备,但高端设备技术难度仍较大。清洗之后的三酸设备领域,美国应用材料与国产设备各占80%与20%。
在光刻机领域,90%来源于荷兰阿斯麦尔(AMSL),5%至8%来自日本佳能。需要指出的是,日本也曾是光刻机市场的重要参与者,佳能、尼康都曾拥有光刻机业务,后在技术竞争中败于集西方科技之大成的阿斯麦尔,但仍拥有光刻机生产能力。
在刻蚀设备领域,尽管中国国产设备已经打入台积电供应链,但美国泛林集团、应用材料仍占据七成左右的份额,剩下30%的设备采购自中国企业中微半导体、北方华创、屹唐半导体。在扩散和离子注入设备领域,离子注入设备80%至90%来自美国应用材料,一台设备价值就高达1,000万美元,目前中国相关产业尚处于初级阶段无法规模供货。扩散设备领域,日本东京电子(TEL)占70%至80%,剩下的来自北方华创。
在退火工艺领域,目前长江存储70%以上设备采购自应用材料,剩余采购自屹唐半导体。在化学气相沉积(CVD)环节,美国应用材料与泛林集团分别占60%、20%。其中,泛林集团的工艺中国国内目前没有替代产品,应用材料的工艺则有沈阳拓荆可以替代,其价格仅为应用材料的一半。在PVD镀膜设备领域,美国泛林集团、应用材料及北方华创分占70%、15%、15%。
在检测设备领域美国依然占据绝对优势,美国科磊(KLA)垄断了长江存储厚度等指标检测设备,缺陷检测领域美国应用材料占主导地位,测电性能领域美国应用材料、科磊等占主导地位,线宽等检测设备也以美国公司为主。国产替代设备主要集中于测量膜厚仪器中,以瑞利光学、精测电子等为代表。
按照规划,长江存储将分三期进行每期10万/月的产能扩张计划,一期项目10万/月将于2021年年中完成,2021年底开始第二期设备采购。预计2020年11月,长江存储将开始64层工艺5万片/月产能爬坡。据赵良毕披露,在这5万片/月产能中,国产替代设备约在500台左右,约占一期项目采购总量2,000台的25%。
也就是说,来自国外的设备占据长江存储一期设备采购的75%,其中泛林集团、应用材料等美国公司占主导地位。即当前长江存储的主要生产设备严重依赖美国公司,按照美国最新的芯片禁令,长江存储同样处于美国“长臂管辖”之下,不具备不顾美国禁令向华为供货的条件。而长江存储并非孤例,背后是整个中国半导体产业对美国技术的依赖,长期以来中国半导体投资重生产轻设备、原材料的畸形发展也直到最近几年才有所改观,目前中国半导体产业仍需要“猥琐发育”。
当然,长江存储也带来了好消息,据赵良毕披露,长江存储192层3D NAND存储工艺已经研发成功,预计将于2021年6月左右实现量产。目前三星电子、SK海力士、美光、英特尔、西部数据等主流存储芯片厂商均已实现128层NAND存储芯片量产,终端产品预计将于2020年上市。长江存储192层工艺研发成功,并将于2021年6月量产,至少追赶上了世界NAND存储芯片主流水平。