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Q:NANDFlash不同層數工藝之間設備差別?
半導體主要是光刻、刻蝕、薄膜沉積、擴散四大工藝。
長存做 3D 關鍵是刻蝕和薄膜沉積機台。
光刻是在晶圓表面進行的工藝, 塗抹、顯影、曝光, 不管多少層都是在晶圓表面進行, 和邏輯製程的線寬、最小分辨率有關。目前長存最小的也是 20+nm, 光刻受限還好。— —荷蘭 ASML。沒有用到 EUV 光刻機。
擴散主要是高溫製程,加溫、氧化爐等高溫處理過程,和半導體的層數沒有關係,不管多少層都是把晶圓放進去處理。限度相對小。
刻蝕工藝, 層高很高, 介質膜( 氧化硅、氮化硅) 很厚, 128 層是指氮化硅層數有 128 層,氧化硅在頂部和底部分別多一層。多層累上去 128 層就有 12 萬 A,邏輯一般幾百、幾千 A,存儲的膜特別厚,232 層是 13 萬 A。高層數要求較高的圖像保真度。— —泛林、LAM。
薄膜工藝, 刻蝕結束後, 要在深口/槽中沉積薄膜, 工藝上核心參數是台階覆蓋率, 如果最頂上長 100A, 底下需要達到 95%的厚度, 氣體是從頂部往下通氣, 要達到均一性是薄膜機台的難點。— —應用材料 AMAT。
不同層的設備主要是 64、128 時不同版本的機台,如果都是 AMAT 的薄膜設備,會有 A、B 系列等等,64 層的機台在 128層的時候台階覆蓋率未必能達到要求。AMAT 本身就有一系列產品線。層數升高後需要購買新的機台, 以達到工藝要求。
— —這也是在清單中寫明和層數相關的設備限制的原因。刻蝕機台也是一樣的
Q:具體的薄膜沉積類型?
沉積氧化硅、氮化硅一般都會 CVD, 和金屬相關的(連線、金屬鎢、銅、barrier layer 等緩衝層)一般都是 PVD, 深孔、深槽填充一般都是原子級別的 ALD 工藝。
硅晶圓襯底是平的, 一層層沉積也是平的, 這類簡單一些,用 PECVD( plasma 模式), 這部分受限不大。
受限比較大的是和層數相關的深孔、深洞, 台階相關的設備, 需要 ALD。
Q:薄膜設備方面,非 A 替代設備/國產設備的進展?
北方華創有一些機台在做 demo, 64 層工藝, 目前 128 及以上的比較困難( 也有 demo), 有快 2 倍的深度差異, 機台能力有差異。主要是沉積孔洞中的氧化物、氮化物, PECVD。
北方華創的高溫爐已經進產線量產。
目前國內能進產線用的,就是用於平面結構膜生長的設備,例如拓荊的 PECVD 設備, 64 層。
Q:刻蝕設備情況?
非常深的 Trench 刻蝕在存儲中就是 2-3 道工藝。— —十萬+A 深度, 寬度就是 100nm, 預計深寬比是 100:1 左右。淺槽方面,邏輯需要 6-7 層金屬線。
刻蝕有部分東京電子 TEL 的,特別深的深孔刻蝕、後端做金屬線(銅製程先電鍍做淺槽再 CMP 磨掉後留下銅線,此前的刻槽用的是 LAM)
Chanel hole 用的是東京電子 TEL 的 rk 系列。淺槽的中微也可以做。用雙大馬士革工藝。
以 ICP 為主, 尤其是低介電常數介質膜的刻蝕。
如果日本設備不受限制,那麼深孔刻蝕是不受限的。淺槽國內本身就有部分可以做。Q:刻蝕設備國產替代情況?
深孔刻蝕無法完全替代,淺槽刻蝕能做好就有不錯的市場空間了。長存研發的時候一直用的就是 TEL 的 RK 系列。
Q:其他設備的進展?
量測設備:不像刻蝕和薄膜, 缺少了就進行不下去, 量測是抽檢。量測被卡也會很難受, 但不是缺了就做不下去。量測機
台迭代不如工藝機台快, 以前的設備後續也可以繼續使用。無法採購到新設備, 對應的就是產能不夠, 或者選擇降低抽檢比例, 對應良率降低。
CMP 機台:不同層數設備差別不大,和光刻一樣都是晶圓表面進行。國內華海清科的鎢的 CMP 機台在長存份額可能有 30%+。
Q:生產過程中的歪斜、孔對其等問題對設備有什麼樣的要求?
這是一個系統方案。
這是 fab 的 know-how, 屬於工藝整合部門的任務。
Q:IO 的速度如何提升?
邏輯端和存儲端,越近越好。以前是存儲和邏輯平鋪, 距離偏大。
長存的 Xpacking 技術把存儲和邏輯晶圓分開做,通過晶圓級封裝合在一起,再通過鍵合工藝連接起來。
Q:層數增加對封裝過程中的設備的要求?
膜越來越多, 會有應力、晶圓卷翹等問題, 會影響鍵合效率, 需要調整填充膜的盈利參數, 但是和設備沒什麼大關係。
Q:對於 18nm 及以下的長鑫 dram 產品有什麼影響?
Dram 也是線寬越小越好。和薄膜的關係沒有那麼緊密。和邏輯更類似,因此被卡和 SMIC 被卡 14nm 類似。
Q:長存產能規劃?
已經投產的是 1 期的 10 萬片, 除了 4-5k 片是研發線產能,剩下 64、128 各一半。2 期規劃 128 和 232 層。第一階段 4-5w 片, 22 年初設備導入, 年底起量, 已經進入潔淨室,剩下的工作是 fab 的工程師完成的。
3 期規劃 232 層,沒有簽設備訂單的情況下,會受限。
目前已經有的是 15 萬片, 剩下的 15 萬片不確定能否擴產。
128 層 2021 年初量產,交到量產部門以後,邊量產邊測試 demo、替換成國產設備,但是研發線都是用的最新的設備,22年 7-8 月研發成功 232 層, 原本是要開始採購設備了, 但是被卡了,那麼原本積累的一些經驗需要重新去測試積累。目前看,即便是 128 層做設備替換, 也會比 232 層效率高。
Q:是否會以後都擴產 64 層?
這塊主要還是是否盈利和盈利多少的區別,一片晶圓做的數量越多,層數越多單位成本會越低, 64 層研發出來的時候別人
128 層已經量產,那時候長存沒有成本優勢,那時候長存 64 層是保本生產,那時候也不能說不賺錢不生產,至少要去參與市場,別人才知道有你這個廠商存在,先 5 萬片去做,後面規劃是沒有 64 層。64 層有 3~4 年,如果能夠通過 cost down有利潤的話,如果實在 128 層、232 層被限制死的話,可能會考慮去做 64 層,這樣有個問題設備換了,成本非常大,未來如果放開,好多設備得重新採購, 可能後面看看有沒有高層留下來的消息怎麼弄。美國那邊卡的設備還是很精準的。
Q:長存進入蘋果(A 客戶), 蘋果能從長存得到什麼?是否可能幫長存去遊說?
2020 年 3 月,128 層有 5%的良率就開始給蘋果送樣測試,2022 年已經有長存的產品進入蘋果公司,蘋果是基於產業鏈的合理規劃安排, 存儲的壟斷太高了, 基本就是 2~3 家公司( 韓國、美國), 行業里有個笑話, 只要看到三星、海力士着火、停電內存就要漲價, 也是反應壟斷程度挺高的, 如果能夠多出來的供應商選擇, 蘋果願意去考慮, 長存的性能不差, 只是前期成本貴一點。這種情況下, 多一個供應商是一個很好的選擇。我相信各個設備公司肯定也是想, 如果只是說設備公司自身, 不希望失去這筆訂單的,國內的量挺大, 不止長存,各大邏輯公司也是這些設備。就看申訴期內能不能出名單了。
Q:smic 被制裁後的遊說比較成功的, 也拿到了 14nm 以上的許可證?
是的。
Q:是否有試過 ASM 的 ALD?
不是特別了解。
Q:現在這幾個海外美系、日系、歐系現在銷售人員狀況?
歐洲我了解比較多的, ASML 光刻機態度一直卡 EUV,DUV 還好, 長存用不到 EUV。日本主要刻蝕機台目前來說也還好。
Q:LAM 已經有人從長存撤離, 不駐場了, 是真的嗎?TEL 呢?
LAM 是的, 因為是美系公司。
TEL 應該不會有影響。
Q:長存未來發展的推演?
如果美方卡的沒有那麼嚴格的話, 最好是趕緊去做申訴。
主要卡貿易合規的東西, 證明終端客戶沒有涉及制裁的國家, 如果能夠申訴成功可以繼續採購, 如果後面真的進名單, 可能 232 層後續影響, 128 層已經有 10 萬片產能設備已經到位, 克服一些廠商的 support 問題不大。232 層的擴充是個問題,這個受限, 只能保證 15 萬片產能生產。
Q:可以進行申訴,申訴成功率,美國就是想卡 128 層及以上?
並不清楚美國的意圖,從我們從業人員來說,美國有點想故意卡你,就是看你剛做出來成績就把你限制了,之前 smic 也是在 asml 定 EUV 光刻機, 每次卡的節點都是恰到好處,從國家戰略角度就是故意去卡你。
Q:長存和 smic 的區別, 14nm/28nm 卡主了, 長存就不一樣,有成本考慮?
其實 smic 也一樣,及時長存 15 萬片產能也能活下去,研發節奏就跟不上別的公司,smic 做成熟工藝也有不錯的利潤,差距會越來越大。
Q:之前長存本來規劃 15( 5 萬 64 層, 10 萬片 128 層) +15 萬片( 232 層)?
能夠生存,後續更先進的東西就受限。
Q:三星、美光繼續往下走, 是不是 128 層就毫無競爭力?
不是說毫無競爭力, 只是競爭力越來越差, 國內低端應用也是有的。
Q:存量產線運營是否會有問題?
Fab 本身是有設備工程師的, 會維護設備。一些關鍵的零部件更換等, 如果沒有原廠的工程師指導, 保養周期可能會拉長
( 從 1 天到 2-3 天)。以及新機台進來後的裝機速度會受到影響。但不影響存活。
Q:美國限制 128 層設備時,對於可以用於 64 和 128nm 的通用設備的限制如何?
美方的制裁直接卡在痛點上。
和層數無關的, 例如濕法工藝、CMP 機台、高溫管機台, 國內有替代方案。除了光刻機。
除了光刻機目前只有 ASML, 就是和層數相關卡的很嚴格, 你去採購只能採購某個機台的某個型號, 肯定會涉及層數更高的製程。剛開始提到的檢測設備和層數沒關係。
Q:設備零部件是否會有類似的問題?
我之前有同事在海康,直接進了實體清單,零部件也會受限,UVL 名單還好,去申訴,如果進了 CCL 確實會受限,連零部件也會受限制。
Q:3D nand 的離子注入設備是否會受影響?
目前長存這邊國產沒有能做的很好的。這類機台和層數無關, 用量也不大。
只能去申訴證明只做 64 層,申請許可的過程會有歧義不確定。
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