国产第五代内存芯片技术有多强:无需EUV 四重曝光逼近三星11nm工艺
最新9月21日消息,今天中午长鑫科技又宣布了一个重大消息,其第五代技术平台正式量产,简称G5,并且同步展出基于该平台打造的大容量LPDDR5X新品。
先看产品规格,有两款基于G5平台打造的LPDDR5X量产产品,单颗容量均为24Gb,较上一代同类型产品提升50%,分别采用496Ball、245Ball封装规格,均已进入规模量产阶段。
虽然还不是最新的LPDDR6,但这应该不是技术做不到,而是市场选择,LPDDR5X的需求量整体远高于LPDDR6,后者现在主要是少数几款旗舰机在用。
再看长鑫公布的技术水平,依托创新的四重曝光技术把内存阵列的有源区半间距微缩至11.95纳米,接近全球最顶尖的内存量产平台制程。
通过变革工艺流程、采用新材料,存储电容深宽比达45:1;开发适配DRAM工艺的高介电常数金属栅(HKMG)工艺,成功将G5平台核心功能区高度缩小到6762纳米。
这里主要关注几个关键指标就行了——半间距、四重曝光、深宽比、HKMG等,其中最主要的特征就是这个半间距,它就像是大家常听到的CPU工艺3nm、2nm一样,是内存工艺断代的标准之一。

11.95nm意味着在11nm到12nm之间,这个水平差不多是目前的1c工艺,大家都知道进入20nm节点之下,内存工艺也不提具体数字,都是10nm级,从19nm到目前的12nm差不多发展了五六代工艺,1c是三星、SK海力士、美光去年底到今年量产的主力。
所以长鑫的G5工艺已经迈入了1c水平,但他们还是比较谦虚地表示接近全球最顶尖的内存量产平台制程,没说超越,毕竟跟12nm更接近一些。
G5是怎么做到的,这里面就是长鑫提到的几个其他指标了——四重曝光、HKMG、深宽比,要知道三星在14nm节点之后的内存工艺上转向EUV工艺了,国内显然没这个机会,但靠着DUV光刻机的四重曝光也做到了12nm以内,再配合HKMG材料、深宽比蚀刻机等做到了G5量产。
总之,G5在技术上已经跨过了1c工艺的大门,不是摸到门槛那么简单,但考虑到每家内存公司的技术实现方式不同,长鑫还是稍微谦虚了一下说接近顶尖水平,而不是达到或者超越顶尖水平。

靠四重曝光技术做到1c水平的最大担忧是什么?是成本高,产能低,最终产品没有竞争力,但长鑫也公布了明确的数据——G5每片晶圆产出裸片数量较第四代平台提升至少50%,在产品能效、成本控制上均具备显著优势。
这就意味着G5不仅比之前的G4产能提升了50%以上,成本还有显著优势,虽然这个不知道他们是怎么做到的,但官方敢这么说,必然是有底气的。
长鑫这个公告最有价值的地方就在这里了,三星、SK海力士及美光不会担心长鑫的技术追赶,因为只要没有EUV光刻机,他们就会觉得能甩开国产内存数代差距(还包括CPU、GPU、闪存等其他芯片),但是长鑫现在明确了四重曝光量产的芯片一样有成本及产能效率。
长鑫是目前所有内存芯片原厂中扩产最积极的,先不说是晶圆产能未来两三年会翻倍、三倍增长到60-100万晶圆/月,光是G5的产出效率提升50%就是极强的竞争力了。
一句话来说,长鑫的G5产能爆发之后,内存涨价的好日子就不会多了。

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