长江存储作为国内3D NAND领域的龙头企业,近年来在推动本土设备替代方面表现尤为积极。其三期厂区更是致力于打造一条完全采用本土设备的晶圆生产线,以应对中美科技战背景下半导体供应链自主化的迫切需求。然而,从实际量产进展来看,这一目标面临诸多挑战,包括设备整合稳定性不足、先进制程技术瓶颈以及良率与成本压力。
设备整合稳定性仍需提升
尽管本土设备在单点技术上已取得一定突破,但在多设备整合方面仍存在较大困难。3D NAND生产线要求7×24小时连续运行,对设备稳定性提出了极高要求。据业内人士透露,不同品牌的本土设备在试产阶段常因界面协议和腔体环境差异,导致制程参数漂移。例如,本土蚀刻设备在连续运行超过1,000小时后,精度偏差率高于进口设备,直接影响良率和量产稳定性。
先进制程技术瓶颈难突破
在先进制程中,前段曝光设备仍是本土厂商难以逾越的技术壁垒。截至2024年,本土产线中的微影设备占比仍接近于零。尽管上海微电子(SMEE)已推出90纳米ArF机台,但与ASML的EUV设备相比,技术差距显著。随着3D NAND堆叠层数突破300层,对线宽微缩和对准精度的要求已提升至2纳米级别。由于本土曝光机在分辨率和产出效率方面难以满足需求,厂商不得不采用“双层堆叠”方案,将232层结构提升至294层等效密度。然而,这一方法延长了生产周期,增加了制造成本。
良率与成本压力显著
在良率和成本方面,全面采用本土设备生产的294层NAND晶圆目前良率仅约62%,远低于进口设备的81%。良率偏低导致单位产出成本居高不下,使得本土厂商在与三星电子、美光等国际巨头竞争时缺乏价格优势。业内评估,即使未来3至5年内良率提升至75%,在折旧和规模经济等因素影响下,仍难以实现盈利。
综上所述,长江存储在推进“全本土设备晶圆产线”方面展现了极大的决心,但如何优化设备稳定性、突破技术瓶颈并降低制造成本,仍是亟待解决的关键问题。