關(guān)于美光DRAM路線圖分析

美光在本周早些時候與投資者和金融分析師召開的業(yè)績電話會議上，表達(dá)了對其長期前景的信心，并表示隨著未來幾年各領(lǐng)域新應(yīng)用的涌現(xiàn)，對其產(chǎn)品的需求強勁。該公司還概述了擴大產(chǎn)能和迅速轉(zhuǎn)向更先進(jìn)工藝技術(shù)的計劃。

美光首席執(zhí)行官Sanjay Mehrotra表示:“我們相信，受人工智能、自動駕駛汽車、5G和物聯(lián)網(wǎng)等廣泛長期趨勢的推動，內(nèi)存和存儲的長期需求前景是不可抗拒的?！薄靶旅拦鈶{借創(chuàng)新的產(chǎn)品、反應(yīng)性供應(yīng)鏈以及與全球客戶建立的良好關(guān)系，很好地利用了這些趨勢?！?/p>

由于供過于求，近幾個季度DRAM價格大幅下跌。為了降低成本，并為內(nèi)存所需要的新應(yīng)用程序做好準(zhǔn)備，DRAM制造商正在積極轉(zhuǎn)向更新的工藝技術(shù)。盡管他們承認(rèn)需要平衡DRAM的供需，但實際上他們?yōu)閿U大生產(chǎn)能力制定了積極的計劃，因為他們需要為即將到來的制造技術(shù)提供更干凈的空間。

在制造過程中，美光有一個積極的路線圖，包括四個以上的10個nm級節(jié)點。該公司正在研究最終過渡到極端紫外光刻(EUVL)。盡管如此，該公司也在擴大其生產(chǎn)能力，為下一代應(yīng)用程序生產(chǎn)下一代內(nèi)存。該公司目前正在利用其最新工藝技術(shù)的成果，為客戶端系統(tǒng)準(zhǔn)備32 GB內(nèi)存模塊，為服務(wù)器準(zhǔn)備64 GB調(diào)光器。

32 GB和64 GB內(nèi)存模塊

本月早些時候，我們討論了美光的16gb DDR4內(nèi)存芯片，該芯片使用該公司第二代10 nm級制造工藝(也稱為1Y nm)生產(chǎn)。這些DRAM設(shè)備已經(jīng)在用于ADATA和Crucial的客戶端系統(tǒng)的32 GB DDR4無緩沖DIMM原型中找到。內(nèi)存模塊將在不久的將來上市，不過目前還沒有具體的上市日期。

除了32 GB的UDIMMs客戶端系統(tǒng)，美光還準(zhǔn)備基于新的16 GB芯片的服務(wù)器級64 GB注冊DIMM。對于服務(wù)器，使用基于16gb DRAM設(shè)備的64gb DRAM設(shè)備(使用先進(jìn)的處理技術(shù)生產(chǎn))意味著功耗的降低，考慮到現(xiàn)代機器使用大量內(nèi)存，這一點應(yīng)該很重要。這些模塊的樣品已經(jīng)提供給客戶進(jìn)行鑒定，但還不完全清楚它們什么時候開始發(fā)貨。

請記住，32 GB UDIMMs和64 GB RDIMMs(基于16 GB dram)是相當(dāng)高的速率，美光的Crucial顯然能夠充分利用半獨占產(chǎn)品。。

日本和***的新產(chǎn)能

今年4月，為了應(yīng)對DRAM和新工藝技術(shù)需求的增長，美光存儲***公司(前身為Rexchip半導(dǎo)體)在***臺中附近的園區(qū)破土動工，建造了新的無塵室。

***美光記憶體已經(jīng)100%使用美光第一代10nm級制造技術(shù)(也稱為1X nm)生產(chǎn)DRAM產(chǎn)品，并將在不久的將來直接進(jìn)入第3代10nm級工藝(也稱為1Z nm)。與此同時，美光去年在臺中附近開設(shè)了一家新的測試和包裝工廠，創(chuàng)建了全球唯一的垂直集成DRAM生產(chǎn)工廠之一。

此外，美光還宣布，計劃斥資20億美元在日本廣島附近的校園新建一間潔凈室。據(jù)報道，新的生產(chǎn)能力將用于制造采用美光13納米工藝技術(shù)的DRAM。

激進(jìn)的路線圖

隨著越來越難以擴展新的制造技術(shù)（無論是在工程方面還是在財務(wù)挑戰(zhàn)方面），與所有DRAM制造商一樣，美光將擁有多個10納米級節(jié)點。除了今天使用的第一代和第二代10納米級的工藝技術(shù)，鑒于現(xiàn)在面臨不同的發(fā)展階段，美光計劃引入至少四個以上為10nm級的制造工藝：1Z，1 α，1 β和1 γ （希臘γ，不是y）。

TechInsights的分析師表示，美光已經(jīng)悄然開始使用其1Xnm工藝技術(shù)的die微縮版本的1Xs，這意味著美光10nm級的制造工藝的總數(shù)將超過6種。美光本身沒有證實這一點，但它表示，它在所有的生產(chǎn)設(shè)施中都有研發(fā)人員，以確保最高產(chǎn)量(和其他屬性)，這可能意味著不同晶圓廠可能存在相同節(jié)點的變化。

目前，美光公司正在加大其用于制造各種產(chǎn)品的第二代10nm級制造工藝（即1Y nm），該工藝用于制造該公司的各種產(chǎn)品包括12 Gb LPDDR4X以及16 Gb DDR4存儲器件。

該公司的下一代1Z nm目前已獲得美光客戶的認(rèn)可（他們正在測試使用該工藝生產(chǎn)的各種芯片），預(yù)計將在近期宣布，并且有望在自9月開始的美光的2020財年實現(xiàn)增長。該技術(shù)將用于生產(chǎn)16 Gb LPDDR5存儲器件以及DDR5存儲器件（根據(jù)TechInsights）。

1 z nm節(jié)點后，美光計劃開始使用其1αnm制造技術(shù)，目前正在調(diào)整更高的收益，這意味著它是在它的后面的發(fā)展階段。接著是美光的1βnm制造工藝，這是在早期發(fā)展階段的。與此同時，該公司的工程師正在為其1γnm技術(shù)的可行架構(gòu)尋找路徑。

到目前為止，該公司公布的所有10nm級節(jié)點都依賴于雙重、三重或四重 patterning的深紫外光刻技術(shù)(DUVL)。美光相信，目前正在開發(fā)的所有10nm級工藝--1Z，1α，1β和1γnm - 在未來幾年內(nèi)具有成本效益和技術(shù)可行性。與此同時，請記住，多制版需要更多的工藝步驟，這使得生產(chǎn)周期更長，因此需要更多的光刻工具和潔凈室空間來維持現(xiàn)有的產(chǎn)量(即，每月晶圓啟動)。

按照目前每12個月一個新節(jié)點的速度，如果一切按計劃進(jìn)行，Micron的多 patterning.技術(shù)路線圖將至少擴展到2023年(我在這里猜測!)請記住，每一項新的工藝技術(shù)都至少要使用三到四年，可以有把握地說，美光計劃在未來許多年里使用多模式DUV技術(shù)。

與此同時，該公司承認(rèn)，有嚴(yán)格的物理和成本挑戰(zhàn)超出1βnm進(jìn)程，浸沒式光刻四重 patterning.也面臨其在1 nm加工技術(shù)中的物理和經(jīng)濟限制。盡管如此，這個節(jié)點將給市場帶來什么仍有待觀察。

Micron and EUV 美光和EUV

美光并沒有說是否會在1γ nm工藝后直奔EUV 。該公司正在評估ASML的Twinscan NXE步進(jìn)掃描功能以及使用極紫外光刻技術(shù)生產(chǎn)所需的其他設(shè)備，并正在評估這些工具何時可用于制造DRAM。

EUV不僅對邏輯有挑戰(zhàn)，而且在均勻性和成本方面也對DRAM制造提出了挑戰(zhàn)。Micron認(rèn)為，目前EUV工具只有在發(fā)出高劑量的EUV輻射（在單一 patterning化的情況下）時才能保證可接受的均勻性，這會將晶圓成本增加到不可接受的水平。因此，美光公司沒有立即使用EUV的計劃，但它正密切關(guān)注其演變和發(fā)展。

DRAM制造商采用EUVL工具很可能與邏輯生產(chǎn)商（臺積電，三星代工（邏輯芯片的合約制造商，而不是DRAM制造商）的采用類似）：最初的EUV設(shè)備將僅用于幾層，隨著工藝節(jié)點的增加，層數(shù)逐漸增加。ASML估計，對于DRAM，一個EUV層每月需要每100，000個晶圓啟動1.5到2個EUV系統(tǒng)，因此，考慮到存儲設(shè)備的容量，內(nèi)存制造商將需要許多機器。

有必要指出，晶圓廠必須為EUV設(shè)備做好準(zhǔn)備，因為這些步進(jìn)掃描系統(tǒng)的物理尺寸大于DUV工具。這就是為什么SK海力士正在京畿道利川附近建立一個獨立的工廠（稱為M16），這就是為EUV準(zhǔn)備的。我們不知道美光的新潔凈室是否可以用于下一代光刻設(shè)備。

一些想法

就在幾年前，美光在加工技術(shù)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于競爭對手。今天，該公司仍然落后于三星，但似乎已經(jīng)能夠超越SK海力士?；谄湫碌穆肪€圖，該公司仍然積極推出基于DUV的節(jié)點，因此它將向感興趣的各方提供具有競爭力的DDR和LPDDR設(shè)備。此外，DDR5的開發(fā)似乎在技術(shù)和制造過程方面都在走上正軌。

美光還在擴大其DRAM生產(chǎn)能力（下一代工藝和下一代存儲器所需），因此假設(shè)其產(chǎn)品足夠好，它將能夠保持其市場份額。了解美光之后，我們知道美光更感興趣的是利潤豐厚的專業(yè)/顛覆性解決方案，而不是DRAM產(chǎn)品本身。

看起來有點令人不安的是，美光似乎對EUV光刻過于謹(jǐn)慎。根據(jù)最近的評論，該公司只是在評估技術(shù)，但(據(jù)我們所知)沒有投資為EUV準(zhǔn)備的潔凈室。極紫外光刻并不是一個短期或中期的問題，但是看到美光如此害羞地談?wù)撍悬c奇怪。

總體而言，美光對DRAM市場的前景以及未來的競爭地位持樂觀態(tài)度，預(yù)計各種新興應(yīng)用（自動駕駛汽車，AI / ML，物聯(lián)網(wǎng)等）將被廣泛采用。