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在光刻技术挑战下探寻存储器发展的新契机

来源:SEMI中国    2021-03-19
存储器是半导体产业最大的细分市场,约占全球半导体市场29%的份额,市场空间十分广阔。一年一度,在展会的第三天迎来了“存储器发展论坛”。

存储器是半导体产业最大的细分市场,约占全球半导体市场29%的份额,市场空间十分广阔。随着服务器、个人电脑、智能手机等应用市场的保有量和对配套存储器性能要求的不断提高,全球存储器市场需求稳步提升,市场空间广阔。一年一度,在展会的第三天迎来了“存储器发展论坛”。



汉能投资董事总经理陈少民为会议主持。

在主题演讲环节,Objective Analysis总经理Jim Handy通过视频带来了“Where and When Emerging Memories Will Grow”主题演讲,他指出,存储芯片占半导体营收的28%,随着价格不断降低,存储芯片的需求将快速增加。然而微缩已经成为限制存储器发展的一个大问题。几十年来,人们对MRAM、PCM、ReRAM和FRAM等新型存储技术进行了研究,新型存储技术似乎可以解决目前芯片微缩和存储难题。展望未来的新兴存储技术,Jim Handy认为微控制器或将首先采用SRAM技术,同时长期的投入也非常关键。存储市场前景广阔,规模经济决定着成本和利润,与此同时还需要解决大批量生产的问题。

陈少民对目前的存储器市场现状及发展趋势作了补充,他指出,根据WSTS预计,2021年全球半导体市场增加8.4%,达到4694亿美元,创历史新高,其中存储器将达到1353亿美元,增加13.3%。在5G、AI、IoT以及数据中心驱动下,DRAM已经走出行业周期最低谷。IC Insight预计21年DRAM市场成长18%,市场规模将达到760亿美元。在DRAM市场,三星、海力士、美光三家市占率超过95%,主要应用以移动、服务器、PC、消费、图形处理为主。在NAND市场发展方面,5G及PC SSD需求驱动成长,预计2021年NAND位元需求增加约30%,三星、长江存储、海力士、铠侠扩产积极,NAND供需紧张改善,根据IC Insight预计,21年NAND成长15%,仅次于DRAM,市场规模达到640亿美元。

通富微电Memory研发中心副总经理蔡钟贤带来了《“More than Moore” for Memory》,他分享了目前存储的市场现状以及未来相应的封装技术发展的方向和新的角色。经过80年代以来的技术革新与发展,我们进入了大数据时代,根据预测,对于存储的需求将由2018年的5ZB增长到2023年的12ZB。数据计算、数据收集、数据传输、数据存储成为存储的四大需求,可以说当前是存储行业的黄金时期,虽然国外垄断依然存在,但这对于中国来说还是最好的机会,虽然差距还大,但同时说明发展空间也很大。蔡钟贤指出,目前NAND封装的挑战是如何实现越来越薄的芯片封装,DRAM封装挑战在于如何提高散热性能。封装技术最重要的四点为Thin Die、Fine Pitch、Integration、High Stack。此外,蔡钟贤在现场还介绍了通富微电的开发生态体系以及工艺准备情况。

北方华创逻辑及存储行业总经理张正瑶在《自我对准图形转换技术在逻辑与记忆体产品的应用》演讲中畅谈了光刻的历史、SAMP挑战以及行业能够做什么事情,并发掘未来的契机在哪里。EUV不仅对逻辑有挑战,而且在均匀性和成本方面也对DRAM制造提出了挑战。目前,在单一 patterning化的情况下,EUV工具只有在发出高剂量的EUV辐射时才能保证可接受的均匀性,这会加大晶圆成本。为实现更精细化,需要反复进行Patterning。SAMP Etch的挑战包括Pith Walking;LWR/LER/line wiggling/EPE;Wafer CDU/Block CDU/Local CDU。张正瑶对NAURA在图形转移方面的研制历程、关键技术、发展趋势以及最新成果作了系统介绍。并表示,北方华创能够提供多种图形转移解决方案(蚀刻/薄膜/湿法/ALD),不断满足集成电路装备新工艺对产品性能的要求,持续增强核心零部件本地化配套能力。

佰维存储智能终端存储芯片事业部负责人刘阳带来了《存储+封测,双轮驱动赋能产品创新》主题演讲,依托半导体IDM发展模式,国内封测代工产业不断兴起,近年来,由于智能手机等智能终端的发展,国内外集成电路市场对中高端集成电路产品需求持续增加,因而对先进封装技术的需求呈现快速增长态势。刘阳指出微型化和集成化是封装技术发展的两大趋势,超薄Die与异构集成工艺是半导体存储器封装产业发展的主要动能。且存储器封测积累的引线键合、SiP等封装工艺能力,已具备向代工服务拓展的优势,先进封装制造正赋能万物互联,有望在射频芯片、人工智能、物联网、移动智能终端等领域大放异彩。在存储行业领域,未来佰维仍将立足于国内本土服务优势,深入拓展海外市场,与合作伙伴一起共创存储美好蓝图。

爱发科中国半导体事业群总监韩钢博士在演讲“PCRAM Technology and its AI Applications”中,探讨了实现智能社会的技术,以及相变存储器(PCRAM)为主的应用。智能社会以数据为主要特征,预计到2025年将面对多达175ZB的数据量,现有的方案难以解决在容量、性能方面面临的问题,能量消耗已经难以承载数据的增长。爱发科提出了相变存储器(PCRAM)的解决方案,PCRAM的结构包括planar、confined cell、vertical三种,韩钢博士对这些结构进行了具体分析。PCRAM具有高速、低能耗优势,在SCM(Storage Class Memory)和模拟AI方面有广阔的应用前景,而且已经有了具体的产品。相信随着更多在大数据时代智能应用场景的落地,PCRAM将作为非常具有前景的新兴存储器技术,在未来得到很好的应用。

江苏微导纳米科技有限公司副董事长兼CTO黎微明分享了《原子层沉积技术在尖端存储器中的应用》,他首先回顾了ALD技术的发展、原理、特点以及ALD半导体装备市场现状。存储器件市场供不应求,对于原子层沉积技术和装备来说是一个积极信息。ALD技术是存储器设备继续发展的必备技术,黎微明对ALD技术国产化创新进行了展望,在国产ALD装备方面,国产化ALD技术研究快速普及并有了专利,装备越来越受到重视,国产装备在光伏产业首先得到广泛产业化应用。黎微明介绍,微导ALD技术在行业备受关注,全部产品具有自主知识产权及多项技术具有国际先进水平。

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