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32层 64层 nand 一文读懂SRAM发展历史

发布时间 : 2024-10-06

作者 : 小编

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一文读懂SRAM发展历史

中国大陆存储器产业发展历程（DRAM、SRAM、EPROM、Flash和新型存储器）本文中的存储器包括DRAM、SRAM、EPROM、Flash和新型存储器（MRAM、PRAM、RRAM）产品。1966年，IBM公司托马斯·沃森研究中心（Thomas Watson Research Center）的研究人员时年34岁的罗伯特·登纳德（Robert Dennard）博士提出了用金属氧化物半导体（MOS）晶体管，来制作存储器芯片的设想，同年研发成功1T/1C结构（一个晶体管加一个电容）的DRAM，并在1968年获得专利。1968年仙童半导体（Fairchild）推出首个DRAM，其字节只有256bit；1969年先进内存系统公司（Advanced Memory System Inc.）正式推出首款1K DRAM；1970年英特尔推出首款可大规模生产的1K DRAM芯片C1103，使得1bit只要1美分，从此开创了DRAM时代。

1984年东芝公司工程师舛冈富士雄（Fujio Masuoka）首先提出了快速闪存存储器（Flash Memory）的概念，未得到东芝及日本社会的重视。英特尔看到了快速闪存存储器的潜力，与东芝签订了交叉授权许可协议，改良了舛冈富士雄发明的技术，在1988年成功实现NOR批量生产和低价格；舛冈富士雄在1987年再次提出NAND的概念，仅3年时间就获得成功，1994年东芝将NAND实现产业化。2015年开始从2D NAND进入3D NAND时代。50多年的发展历程，存储市场可谓是腥风血雨，全球存储器玩家由上百家到今天的寡头局面，只剩下东芝、三星、SK海力士、美光、英特尔等五个大人和华邦、华亚、旺宏等几个小孩。2016年是中国大陆存储器产业发展的元年，晋华集成、合肥长鑫和长江存储分别成立于2月26日、6月13日、7月26日，短短5个月，中国大陆三大存储器公司相继成立。而2019年可谓是中国大陆公司全面进军存储器市场的元年。首先是长江存储32层3D NAND Flash进入量产阶段，接着在9月2日宣布64层3D NAND Flash投产；然后是9月20日合肥长鑫宣布中国大陆第一座12英寸DRAM工厂投产，并宣布首个19纳米工艺制造的8Gb DDR4。三年时间，中国相继攻克了3D NAND Flash和DRAM技术，中国大陆解决了存储器有无的问题；下一步要解决就是良率的提升以及产能爬坡的问题，要注意性能指标和良率的关系；还有就是要解决下一代技术的研发问题。下面我们一起来回顾中国大陆存储器产业发展历程。1956年是中国科学技术发展史上的关键一年。1月，中央提出“向科学进军”的口号。在周恩来总理亲自主持制定的1956-1967年十二年科学技术发展远景规划中，把半导体、计算机、自动化和电子学这四个在国际上发展迅速而国内急需发展的高新技术列为四大紧急措施。在“重点发展、迎头赶上”和“以任务带学科”的方针指引下，中国的知识分子、技术人员在海外回国的一批半导体学者带领下，凭藉知识和实验室发展到实验性工厂和生产性工厂，在外界封锁的环境下，从零开始建立起自己的半导体行业。1958年7月，成功拉制成我国第一根硅单晶，并在此基础上，提高材料质量和改进技术工艺，于1959年实现了硅单晶的实用化。1958年8月，为研制高技术专用109计算机，我国第一个半导体器件生产厂成立，命名为“109厂”，作为高技术半导体器件和集成电路研制生产中试厂。1963年制造出国产硅平面型晶体管。1966年109厂与上海光学仪器厂协作，研制成功我国第一台65型接触式光刻机，由上海无线电专用设备厂进行生产并向全国推广。1969年109厂与丹东精密仪器厂协作，研制成功全自动步进重复照相机，套刻精度达3微米，后由北京700厂批量生产并向全国推广。随着研究的深入，我国逐步在外延工艺，光刻技术等领域取得了进展，打下了我国硅集成电路研究的基础。1975年，北京大学物理系半导体研究小组完成硅栅NMOS、硅栅PMOS、铝栅NMOS三种技术方案，在109厂采用硅栅NMOS技术，试制出中国大陆第一块1K DRAM，比美国、日本要晚五年。1978年，中国科学院半导体研究所成功研制4K DRAM，1979年在109厂成功投产，平均成品率达28%。1980年，中国科学院半导体研究所成功研制16K DRAM，1981年在109厂成功投产。1985年，中国科学院微电子中心成功研制64K DRAM，当年在江南无线电器材厂（742厂）成功投产。1990年11月，清华大学李志坚院士研制成功具有我国独立自主版权、在性能指标上达到世界先进水平的1兆位汉字只读存储器（1M ROM）芯片，突破国外对先进科技的禁运，满足国家的战略需求。1兆位汉字只读存储器芯片就是用点阵技术描述一个汉字，再由两个芯片形成一级汉字库，这样会加快运算速度，这个成果后来推广到了无锡华晶。1993年，无锡华晶采用2.5微米工艺制造出中国大陆第一块256K DRAM。在1990年代，NEC在中国大陆成立了两家合资公司生产DRAM。NEC在中国的两大DRAM合资项目最终虽然以失败告终，但是为中国培养了第一批半导体存储器制造人才。1991年，NEC和首钢合资成立了首钢NEC，1995年开始采用6英寸1.2微米工艺生产4M DRAM（后来升级到16M），不过在经历了1997年DRAM全球大跌价的“劫难”后，首钢NEC便一蹶不振，陷入亏损境地，在2000年的增资扩股中，NEC获得了50.3%的控股权，沦为NEC在海外的一个代工基地，退出了DRAM产业。1997年，NEC和华虹集团合资成立华虹NEC，1999年9月开始采用8英寸0.35微米工艺技术生产当时主流的64M DRAM内存芯片，但在2001年后随着NEC退出DRAM市场，华虹开始转型，于2004年开始晶圆代工，退出了DRAM产业。进入21世纪，中芯国际2004年在北京建设中国大陆第一座12英寸晶圆厂（Fab4），2006年大规模量产80纳米工艺，为奇梦达、尔必达代工生产DRAM。2008年由于中芯国际业务调整，退出了DRAM存储器业务。到此中国大陆企业完全退出了DRAM存储器制造业务。2003年，中国科学院上海微系统与信息技术研究所宋志棠团队率先在国内开展相变存储器的研发。

2004年，中国科学院微电子研究所刘明院士团队率先开展阻变存储器（RRAM）的研究。2006年，海力士与意法半导体合资的8英寸和12英寸产线正式投产DRAM，目前已经成为SK海力士在全球最大的DRAM生产基地。SK海力士无锡基地为中国存储产业培养了一批制造人才。2005年，兆易创新成立，初期以SRAM起家；2008年12月180纳米3.0V SPI NOR Flash量产；2009年11月130纳米3.0V SPI NOR Flash量产；2011年2月90纳米3.0V SPI NOR Flash量产；2011年6月90纳米1.8V SPI NOR Flash量产，进入手机产业链；2013年4月65纳米1.8V SPI NOR Flash量产。兆易创新在NDNA方面也早已开始布局，2013年3月全球首颗SPI NAND Flash量产，采用WSON8封装。目前，兆易创新NOR Flash在开发的有55纳米、45纳米，而NAND也在从38纳米推向24纳米。2006年，中国科学院物理研究所韩秀峰研究组完成的“新型磁随机存取存储器（MRAM）原理型器件”通过了中科院的鉴定。2006年，武汉新芯成立，最初决定生产DRAM，孰料工厂还未完工，就遭遇全球DRAM价格崩盘。于是果断转向NOR闪存产品。2008年9月，武汉新芯牵手飞索半导体（Spansion），其后飞索半导体向武汉新芯转移65nm、43nm、32nm相关生产工艺及技术，武汉新芯成为飞索半导体的重要生产基地，为其提供NOR Flash产品代工。2006年，镇江隆智成立，从事NOR闪存立品研发，2012年并入飞索。其团队离开后，成立了众多NOR闪存公司，包括博观、芯泽、恒烁、博雅和豆萁。2009年，浪潮集团收购德国奇梦达西安设计公司成立西安华芯，保住了一个从事DRAM设计十年以上的工程师团队，现在是紫光存储的子公司。该团队拥有从产品立项、指标定义、电路设计、版图设计到硅片、颗粒、内存条测试及售前售后技术支持等全方位技术积累，所开发DRAM产品的工艺技术包括从110nm、90nm、80nm和70nm的沟槽技术到65nm、46nm、45nm、38 nm和25nm的叠层工艺技术，叠层工艺技术均为代工生产。同时公司进行了38 nm和24nm NAND产品开发。2011年，中国科学院上海微系统与信息技术研究所宋志棠研究组研制成功我国第一款具有自主知识产权的相变存储器（PCRAM）芯片，存储容量为8Mb。并实现了相变材料制备工艺与中芯国际标准CMOS工艺的无缝对接，使我国的相变存储器芯片研发条件达到了国际先进水平。2014年，中国科学院微电子研究所刘明院士团队电荷俘获存储器相关技术和专利转移到武汉新芯进行产业化开发。2014年，武汉新芯与赛普拉斯（Cypress）组建了联合研发团队，开始了3D NAND项目的研发工作。2015年5月11日，宣布其3D NAND项目研发取得突破性进展，第一个存储测试芯片通过存储器功能的电学验证。2015年8月，武岳峰创投收购美商存储IC设计公司矽成（ISSI），矽成主要致力于95纳米与65纳米利基型DRAM产品设计与研发，是存储芯片国产替代进程中竞争力较强的企业。即将并入北京君正。2015年底，中芯国际和中国科学院微电子研究所达成合作开发嵌入式RRAM技术战略合作，双方基于中芯国际28纳米PolySiON及高介电常数金属闸极（HKMG）制造平台，合力开发嵌入式RRAM成套工艺以及面向嵌入式应用的系列模型、电路等IP解决方案，以应对物联网、可穿戴设备以及工业电子等日益增长的市场需求。2017年在中芯国际28nm平台上完成了工艺流程的开发与验证，并在此基础上设计实现了规模为1Mb的测试芯片。2016年，武汉新芯和中国科学院微电子研究所联合研发完成测试芯片的设计并顺利实现国内首款具有完整读写功能的大容量产品级三维存储（3D NAND）测试芯片的成功流片，标志着我国首次自主研发的三维存储器芯片原型设计得到成功验证；2017年国内首款具有完整读写功能的大容量产品级三维存储（3D NAND）成功流片并通过测试，芯片性能达到当前业界主流指标。2016年2月26日，晋华集成由福建省电子信息集团、及泉州、晋江两级政府共同出资设立，初期晋华集成与联电开展技术合作，专注于DRAM领域。2016年6月13日，合肥长鑫由合肥产投牵头成立，主攻DRAM方向。2016年7月26日，长江存储成立，首个NAND Flash生产线在武汉建设，一期投资240亿美元，一号厂房于2017年9月封顶。2017年，中国科学院微电子研究所与北京航空航天大学联合成功制备国内首个80纳米自旋转磁随机存储器芯片（STT-MRAM）器件，对我国存储器产业的技术突破形成了具有实际意义的推动作用。2018年，兆易创新和Rambus宣布合作建立合资企业合肥睿科（Reliance Memory），进行RRAM技术的商业化。2018年4月11日，长江存储开始搬入机台设备，在同日举行的“2018供应商大会”上宣布，32层3D NAND芯片已经接获首笔订单，数量达10776颗芯片，将应用在8Gb USD卡上；2018年4季度量产32层3D 64Gb NAND Flash。2018年，合肥长鑫建成中国大陆第一座12英寸DRAM生产厂，7月16日，进行了控片投片总结会，并宣布正式投产电性片。合肥长鑫是我国三大存储器项目第一个宣布投片的项目。2018年8月，长江存储在FMS2018会议上展示了名为Xtacking的3D NAND堆叠技术，使得3D NANDFlash具备I/O高性能以及更高的存储密度。

2018年，晋华集成厂房完成建设和部分设备机台入厂，但由于和美光的诉讼，10月遭遇美国制裁，现在处于维持设备运转状态。2019年8月，时代芯存宣布发布首颗基于相变材料的2Mb EEPROM产品“溥元611”。2019年9月2日，长江存储宣布64层256Gb TLC 3D NAND Flash投产。2019年9月20日，合肥长鑫宣布正式投产。在短短的三年内，合肥长鑫在元件、光罩、设计、制造和测试领域都积累了许多的技术和经验。除了自主研发外，合肥长鑫也积极贯彻稳健的技术合作路线，强调技术来源的合法合规以及合作互利共赢。通过与拥有深厚技术积累的奇梦达合作，在合规输入技术的基础上建立了严谨合规的研发体系，并结合当前先进设备完成了大幅度的工艺改进。目前公司采用19纳米的8Gb DDR4已经投产，第四季8Gb LPDDR4/4X也将正式投产。

房产+芯片上游原材料

今天是2024年5月28日，周二A股三大指数今日集体回调，截止收盘，沪指跌0.46%，收报3109.57点；深证成指跌1.23%，收报9391.05点；创业板指跌1.35%，收报1806.25点。沪深两市超4100家下跌，成交额仅有7417亿元，较上个交易日缩量300多亿。

芯片走的比较强，市场目前也没什么热点，刚好国家大基金三期出炉，芯片板块的上涨，也从热点的角度来看，激活了市场新板块的发酵，今天市场整体呈现出反弹。

昨天晚上上海房地产新政落地，很多人在讨论房价的涨跌，其实逻辑有问题，所以这一轮的新政的唯一目的，是为了去库存。房地产的松绑并非是新一轮房价上涨的起点，而是“熊市当中的反弹”，当市场房地产供应出现供远大于求的时候，松绑能够激活部分需求，但因为供应量太大，需求量较小，所以短期新闻看到了，什么售楼处不打烊，什么部分楼盘售后折扣，什么二手房东提价，都是短期因素有了变量之后的映射，真正房地产的供需问题，才是核心，老百姓的钱包才是核心，所以对于地产而且，只能是反弹，很难反转。

连一线城市都放开部分限购，说明形势依旧比较难，火热才要限购，遇冷才要放开限购，所以一个个城市的“利好”更多可以解读为“熊市中的反弹”而地产板块，大体也如此。经济火热才要“加息”，经济冰冷了才要“降息”。所以“降息”对美国是利空，同样“放开限购”说明地产日子很难，连一线城市日子都很难了，都要放开限购去库存了，所以地产板块只能是反弹，不会是反转，如果真的是好的话，一线城市根本不用松绑。

我爱我家，渝开发，南国置业，滨江集团，这些股票，明显处在高位回落的过程当中，或许下跌过程会有B浪反弹，但那一定不是好的上车时机，切记。

简单聊了一下房产，但是市场今天的热点还是芯片，其实对上游原材料其实更利好一些。因为三期投向大概率是进一步精细化，聚焦重点，巩固国产替代：1.关键技术的突破，包含核心设备、材料，比如当下的7nm、5nm制程及其相关的光刻机、光刻胶；2.和AI相关技术的突破，尤其是AI芯片和HBM环节，这两个是目前国产算力底座的瓶颈；3.已突破核心技术的扩产，重点大概率是存储，业内也一直预期后续长江和长鑫存储将大规模扩产。

不管投了谁，都要研发，都要扩产，所以都需要上游材料，而且上游材料本身也要国产替代，比如光刻胶，所以芯片上游昨天更强一些，如果再具体细分，应该重点关注，已经和芯片国内外大厂有深度捆绑的企业，说明他们在供应链上已经有了一席之地，未来芯片的崛起，他们势必会吃到红利。

材料端：雅克科技：2016年收购控股UP Chemical，UP Chemical自04年成为海力士前驱体核心供应商，多年深度绑定。

联瑞新材：国内硅微粉龙头。持续聚焦高端芯片AI、5G、HPC封装，异构集成先进封装Chiplet、HBM，以及新一代高频高速覆铜板，推出多种规格低CUT点Low微米/亚微米球形硅微粉，低CUT点Lowα微米/亚微米球形氧化铝粉，高频高速覆铜板用低损耗/超低损耗球形硅微粉，新能源电池用高导热微米/亚微米球形氧化铝粉。

壹石通：公司布局记忆体封装用Low-α高纯石英及Low-α高纯氧化铝制备技术、Low-α粉体制备技术、球形化生产工艺等核心技术，已具备Low-α射线球形氧化铝的产业化能力。

华海诚科：国内环氧塑封材料龙头，主要产品为环氧塑封料和电子胶黏剂，国内少数具备芯片级固体和液体封装材料研发量产经验的公司。应用于先进封装的颗粒状环氧塑封料（GMC）以及 FC 底填胶等已通过客户验证，液态塑封材料（LMC）正在客户验证过程中。

飞凯材料：公司生产的先进封装产品有应用于先进封装领域的湿制程电子化学品如显影液、蚀刻液、剥离液、电镀液等，还有生产应用于集成电路传统封装领域的锡球、环氧塑封料等。

凯华材料：主要产品是环氧粉末包封料（主要应用于下游的电阻电容，包括陶瓷电容、压敏电阻等器件）、环氧塑封料（主要应用于半导体封装以及部分陶瓷电容等器件的贴片化（贴片的分离器件））两款产品，环氧粉末包封料占比较大，约占90%。

圣泉集团：公司电子化学品主要包括电子级酚醛树脂、特种环氧树脂、光刻胶树脂等产品，主要应用于覆铜板、PCB电子油墨、EMC封装材料、显示面板用光刻胶等领域。四官能UV遮蔽环氧树脂唯一国产企业。

天承科技：主要产品为 PCB 专用电子化学品，为应用于高端 PCB 生产中沉铜、电镀、铜面处理等环节的专用电子化学品，主要客户包括深南电路、兴森科技、崇达技术、博敏电子等国内知名 PCB 企业，在中国大陆高端市场中份额位居第二，市占率约为 20%。

2.设备端：赛腾股份：收购全球领先的晶圆检测设备供应商日本OPTIMA进军晶圆检测装备领域，产品涉及固晶设备、分选设备，晶圆包装机、晶圆缺陷检测机、倒角粗糙度量测、晶圆字符检测机、晶圆激光打标机、晶圆激光开槽机等，通过OPTIMA切入三星、 SK siltron、sumco等大客户供应链。

中微公司：国内刻蚀设备龙头，TSV 设备主要供应商。公司8英寸、12英寸的Primo TSV 200E、Primo TSV 300E在晶圆级先进封装、2.5D封装和微机电系统芯片生产线等订单充沛，在12英寸的3D芯片的硅通孔刻蚀工艺上得到成功验证。

拓荆科技：半导体薄膜设备，ALD量产规模逐步扩大，随着存储芯片主流制造工艺已由2D NAND发展为3D NAND结构，结构的复杂化导致对于薄膜沉积设备的需求量逐步增加，同时3D NAND FLASH芯片的堆叠层数不断增高，从32/64层逐步向更多层及更先进工艺发展，提升对于薄膜沉积设备的需求。雅克科技是 ALD 前驱体核心供应商，拓荆科技是 ALD 设备核心供应商。

亚威股份：海力士HBM存储测试设备。子公司苏州芯测电子收购的韩国GIS是海力士HBM存储测试设备核心供应商，供货于海力士、安靠等行业龙头，目前产品也在长鑫存储送样验证中。

华亚智能：海力士维修。国内领先的半导体设备领域高端精密金属结构件制造商；公司设备维修业务主要集中在半导体设备的泵体、阀门等部件维修；已经和海力士、三星等客户开展合作。维修业务在公司整个主营业务中占比不大。

3.封测端：通富微电：国内顶级2.5D/3D封装平台及超大尺寸FCBGA研发平台，为客户提供晶圆级和基板级Chiplet封测解决方案，已量产多层堆叠NAND Flash及LPDDR封装，是国内首家完成基于TSV技术的3DS DRAM封装开发的封测厂。公司通过收购AMD苏州及AMD槟城各85%股权，与AMD深度绑定。

长电科技：公司封测服务覆盖DRAM、Flash等，在16层NANDflash堆叠、35um超薄芯片制程能力、Hybrid异型堆叠等方面行业领先。

太极实业：子公司海太半导体与海力士签订5年合作协议，海力士持有海太半导体45%股权，海太为海力士提供DRAM封装服务。

国芯科技：正在研究规划HBM内存的2.5D芯片封装技术，积极推进chiplet技术的研发和应用。

晶方科技：23年8月互动，TSV，微凸点，硅基转接板，异构集成技术等是HBM集成应用中使用的一系列关键技术，公司专注于晶圆级TSV等相关先进封装技术。

大盘方面，昨天涨的不错，今天阳线右肩十字星是合理走势，指数并无下跌空间，在今年接下来的时间，严监管背景下，资金会逐步的向核心资产聚焦，指数大概率不会差，过程当中的调整也并非结束，而是合理的修整，市场依旧整体低估，有望在外围降息之后，迎来加速。

文字梳理仅代表个人观点，不对投资市场构成任何建议，只有对行业板块有更深的理解和认知才不会随波逐流。

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