【趨勢大師】中國記憶體產業進入量產階段

本文作者為微驅科技總經理吳金榮
記憶體產業是中國政府全力扶植的產業，早在美中貿易戰之前，中國就極力發展記憶體產業，力圖減少對外倚賴，建立自主的產業供應鏈。
 
目前全球的記憶體供應鏈掌握在韓國、美國、日本等國少數幾家廠商手上，DRAM方面，韓國三星電子占有約45%的市占率，SK 海力士占有約28%左右的市占率，美國美光科技占有約20%左右的市占率，3家廠商合計占有全球約93%的DRAM市場。

NAND方面，三星電子的市占率約32%左右，SK海力士的市占率約10%左右，Kioxia(原東芝記憶體)的市占率約19%，威騰(Western Digital)的市占率約15%，美光科技的市占率約14%，英特爾的市占率約8%。
 
中國是全球記憶體最大的市場，不論DRAM或NAND，中國的需求量皆遠遠地超越其他地區，進口替代成為中國政府最優先的策略。SK 海力士在中國無錫的RAM晶圓廠，三星電子在西安的NAND晶圓廠，以及英特爾在大連的NAND晶圓廠，皆是為了貼近市場，以及呼應中國政府進口替代的政策。
 
不論DRAM或是NAND皆有很高的技術及專利門檻，欲進入此產業必須要有充沛的資金及人才，以及長時間的操兵演練，方能有成果。
 
在美中關係尚稱融洽之際，清華紫光趁DRAM市場低迷之際，於2015年7月間傳出將以230億美元收購美國美光科技，不過由於基於國安考量，此項收購無法成局。
 
平心而論，收購是進入高科技產業新技術的終南捷徑，不僅可即時獲得生產、研發技術，並且可取得完整豐富的專利庫，避免遭受競爭者可能提出的專利訴訟。
 
收購之路窒礙難行之後，中國廠商在政府政策及資金的支持下，大舉投資建立DRAM及NAND晶圓廠，網羅各路人才投入研發、建廠，經數年的努力後，最近開始進入量產階段，後續之發展，讓全球各界莫不拭目以待。
 
中國合肥長鑫存儲9月宣布，開始量產自主設計的19奈米DRAM，初期月產能約2萬片，預計到了2020年中將擴充至4萬片；此次長鑫存儲的量產產品，預計於11月、12月間開始對客戶出貨，最重要的觀察指標是量產的良率。
 
早在2017年第3季，長鑫存儲晶圓廠便開始移入設備裝機，但卻延後一年，直到2018年第3季才開始導入試產。經過約1年多的調整，終於在今年9月開始正式量產，由此可見開發DRAM量產技術的艱辛。
 
長鑫存儲合肥的DRAM廠，共規劃3個廠區，目前進入量產為一廠，除了生產外，也負責製程研發。一廠的規劃產能，最高可達到12萬片，不過短期內，長鑫存儲沒有計劃快速擴充投產規模到最大產能。
 
一廠已投入約30億美元資金，到2019年底，月產能約2萬片，預計在2020年增加至4萬片。長鑫存儲在量產19奈米製程之際，也同步進行17奈米製程的研發，下一階段的4萬片產能將可能導入17奈米製程技術。
 
除長鑫存儲外，紫光集團也加入DRAM生產，紫光集團結合大基金與重慶市政府，將在重慶興建12吋DRAM廠，預計2021年投產；紫光集團預計未來10年，總計投入人民幣8000億元，發展DRAM產業。

中國NAND主要的投入廠商為清華紫光旗下的長江存儲，受惠於旗下武漢新芯既有的12吋晶圓廠，以及該廠超過10年以上在記憶體的研發經驗，加上與海外夥伴的策略合作，長江存儲領先大陸記憶體產業，於2017年成功完成設計，並生產出首款32層3D NAND。
 
自此之後，長江存儲的32層3D NAND即開始小量出貨給某些中國本土客戶，主要應用為USB隨身碟，及嵌入式記憶體等產品。
 
今年9月長江存儲64層3D NAND進入小量生產，目前量產良率正逐步拉升，預計2020年的月產能規模，將朝向10萬片~15萬片，逐步增加。
 
2020年，長江存儲將跳過96層技術，直接研發128層技術，下一代128層TLC設計，也從原定的2020年底，往前加速開發。
 
除了位於武漢的長江存儲外，總投資達240億美元的紫光成都存儲，也規劃將登場，預計建設12吋3D NAND記憶體晶圓生產線；成都存儲初步產能規模上看10萬片，可望於2021~2022年開始投產。
 
中國DRAM及NAND業者，雖然已渡過艱難的開發期，並且開始量產出貨，儼然將成為記憶市場的新勢力。若是中國記憶體業者，長鑫存儲、長江存儲等規劃的產能全數開出將造成市場不小的波動。
 
中國記憶體業者最大的考驗是不論DRAM或NAND技術仍落後領導業者1到3個世代，其次是良率很可能與領導廠商有一段不小的距離。這2項因素將使中國記憶體廠商的成本居高不下，量產的開始是大量「燒錢」的起點。
 
長江存儲、長鑫存儲在投資建廠期間就已經投入大量的資金，量產後若還有一段為時不短的「燒錢」期，加上記憶體產業景氣循環的振盪，中國記憶體業者的「錢景」恐不容樂觀。