中國研發(fā)鍵合DRAM技術(shù)應(yīng)對美壟斷，韓媒滿聲哀嘆

但今年開始，他們的語氣變了，變得不安，甚至有點(diǎn)焦慮，為什么？因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)長鑫在沒有EUV光刻機(jī)的情況下，搞出了一條新的技術(shù)路線，而且已經(jīng)開始建廠生產(chǎn)了。

韓國人到底在怕什么？我們從頭捋一捋。

被卡住脖子的中國內(nèi)存產(chǎn)業(yè)，選擇了一條不一樣的路

先說一下這個行業(yè)的背景，不管是電腦里的DDR內(nèi)存，還是AI芯片離不開的HBM內(nèi)存，它們的顆粒制程都已經(jīng)進(jìn)入10納米級別，而且還在往下降。

在這個尺度上，傳統(tǒng)的DUV光刻機(jī)已經(jīng)不夠用了，需要EUV光刻機(jī)才能做出更精細(xì)的電路。

根據(jù)公開的行業(yè)數(shù)據(jù)，三星到2025年初至少采購了50多臺EUV光刻機(jī)，SK海力士也采購了20多臺，但長鑫呢？一臺都沒有，因?yàn)槊绹鴮χ袊陌雽?dǎo)體設(shè)備出口管制，EUV光刻機(jī)根本買不到。

按照傳統(tǒng)工藝，只靠DUV光刻機(jī)，到15納米節(jié)點(diǎn)基本就是極限了，再往下，DUV的光學(xué)分辨率無法滿足要求，這是物理定律決定的，但長鑫沒有坐等，他們打出了兩套拳法。

第一套是多重曝光技術(shù)，這個不新鮮，就是用DUV光刻機(jī)通過多塊掩膜版反復(fù)雕刻，獲得更細(xì)的線條。

長鑫用這個辦法把節(jié)點(diǎn)繼續(xù)往下推了一點(diǎn)，但說穿了，多重曝光只能算是防御手段，它能讓你喘口氣，不能讓你翻盤。

真正讓韓國企業(yè)感到壓力的是第二套，叫鍵合DRAM工藝，這個技術(shù)改變了整個游戲規(guī)則。

鍵合DRAM到底改變了什么

傳統(tǒng)的DRAM芯片里，有兩部分功能完全不同的電路，一部分是用來存儲數(shù)據(jù)的存儲陣列，主要是電容結(jié)構(gòu)。

另一部分是負(fù)責(zé)讀、寫、刷新等控制的外圍電路，以前這兩部分是平鋪在同一塊晶圓上的，好比一間平房，臥室和客廳挨在一起。

這種布局有三個問題，第一，存儲陣列需要精細(xì)的光刻，最好用EUV來雕，但外圍電路在同一塊晶圓上，也會被EUV一起照，這等于殺雞用牛刀，成本高又沒有意義。

第二，制造存儲陣列時要經(jīng)過高溫工藝，溫度能達(dá)到800攝氏度以上，但外圍電路里的晶體管怕熱，高溫會把它燒壞，工程師只能兩頭妥協(xié)，工藝窗口非常窄。

第三，外圍電路占據(jù)了晶圓面積，真正用來存數(shù)據(jù)的區(qū)域被壓縮，晶圓的整體利用率就低了。

長鑫的鍵合DRAM工藝，把這個問題徹底解決了，他們把存儲陣列和外圍電路分開，放到兩塊獨(dú)立的晶圓上分別加工。

存儲陣列這邊，用多重曝光技術(shù)硬推高密度，外圍電路那邊用成熟的便宜工藝就行，然后通過混合鍵合技術(shù)，把兩塊晶圓垂直疊在一起。

混合鍵合技術(shù)是一個關(guān)鍵，兩塊晶圓的表面要研磨到原子級別的平整度，偏差不能超過0.5納米，然后在真空環(huán)境中直接壓合，靠原子間的范德華力融合成一體。

這樣一來，上層晶圓百分之百的面積的都可以用來存數(shù)據(jù)，存儲密度和容量直接翻倍增長，而且因?yàn)閮善A之間沒有傳統(tǒng)的凸點(diǎn)和焊料，信號傳輸延遲和功耗都大幅降低。

有人可能會說，這種堆疊不就和HBM差不多嗎？HBM不就是把好幾層芯片堆在一起？其實(shí)完全不一樣。

傳統(tǒng)的HBM堆疊，是每層芯片之間通過微凸點(diǎn)連接，好比兩層樓之間修了電梯井，數(shù)據(jù)從一層跑到另一層要經(jīng)過電梯，路程長，時間久，還發(fā)熱。

而混合鍵合相當(dāng)于把兩棟樓直接拼成一棟，墻體之間沒有縫隙，信號可以直通，效率高得多。

韓國人算得太精，反而猶豫不決

那么問題來了，鍵合DRAM這么好，三星和SK海力士為什么不自己搞？據(jù)公開報道，他們其實(shí)也在研究相關(guān)技術(shù)，但推進(jìn)速度慢得多，原因有三個。

第一，混合鍵合技術(shù)對環(huán)境和設(shè)備的要求極高，稍微有一點(diǎn)灰塵顆粒或者研磨不勻，整張晶圓就會報廢，良率如果控制不好，成本比天還高。

對他們來說，在原有路徑上做漸進(jìn)式改進(jìn)，賺錢仍然非常穩(wěn)定，他們沒有動力去賭一條高風(fēng)險的新路。

第三，他們過去幾年的主要精力都放在爭奪HBM市場的高端訂單上，比如英偉達(dá)的訂單，這讓他們的研發(fā)資源更傾向于現(xiàn)有技術(shù)路線的優(yōu)化。

長鑫的情況完全不同，長鑫沒有退路，他們知道如果死等EUV光刻機(jī)，可能就是死路一條，所以他們必須走鍵合DRAM這條路。

事實(shí)上，這個選擇和中國過去幾年半導(dǎo)體的整體戰(zhàn)略是一脈相承的，我們拿不到EUV，就在多重曝光和先進(jìn)封裝上加倍投入。

長江存儲就是一個先行者，他們的Xtaing架構(gòu)就是通過混合鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)了三維堆疊，甚至在某些性能指標(biāo)上超過了三星。

這些實(shí)踐為長鑫積累了寶貴的設(shè)備、工藝和供應(yīng)鏈經(jīng)驗(yàn)，國產(chǎn)的鍵合設(shè)備、拋光設(shè)備、清洗設(shè)備就是在這些嘗試中被逐漸打磨成熟，建立起了完整的國產(chǎn)封裝供應(yīng)鏈。

在韓國經(jīng)濟(jì)日報那篇報道的結(jié)尾，韓國人自己說了一句大實(shí)話，他們說，韓國今天能主導(dǎo)全球存儲產(chǎn)業(yè)，很大程度上是得益于美國對中國的半導(dǎo)體制裁。

但這層政治屏障能撐多久？他們心里也沒底，因?yàn)殚L鑫的鍵合DRAM產(chǎn)線一旦大規(guī)模量產(chǎn)，韓國在內(nèi)存領(lǐng)域苦心經(jīng)營多年的護(hù)城河，就會被人從下游挖開一個口子。

到那時候，美國當(dāng)初的制裁反而逼出了一個更難對付的對手，這恐怕是制裁者始料未及的。