当全球AI算力因HBM(高带宽存储)短缺而窒息时,整个产业都在寻找新的破局者。当前中国半导体面临着设备禁运、技术封锁等多重“不可能”挑战,然而中国制造HBM的可能性究竟如何?透过中国半导体产业链的拆解,也许能得到答案。

  HBM核心底座:DRAM制造能力

  HBM不是空中楼阁,其70%的价值和技术核心在于DRAM裸片。这意味着,谁掌握了DRAM的自主制造能力,谁就站在了HBM产业链的“C位”。

  在这一维度,长鑫存储是目前国内唯一的“支点”。作为中国DRAM产业的领军者,长鑫已将技术差距与国际巨头大幅缩小。根据近期新闻显示,长鑫发布的DDR5、LPDDR5X等产品性能已经达到国际领先水平,这意味着国内企业已具备在现有设备条件下生产高性能DRAM晶圆的能力。

  DRAM是制造HBM最基础、也最昂贵的原材料。只要DRAM这一环立住了,剩下的就是如何把它“堆”起来的问题。

  TSV技术:刻蚀设备突围

  HBM与传统内存最大的区别在于“立体堆叠”,这需要在极薄的芯片内部打通成千上万个垂直通道,技术上称为TSV(硅通孔)。如果没有精密钻孔的能力,HBM就是空谈。

  这曾被视为技术高地,但现在已不再是不可逾越的禁区。供应链数据显示,中国在干法刻蚀市场的份额已占据10%,且并未受到最严厉的全面封锁限制。根据公开资料,国产半导体设备供应商的北方华创、中微公司等头部企业,其开发的深孔刻蚀设备在TSV工艺上表现成熟,已经具备满足量产需求的能力。

  这两家国产设备巨头的突围,意味着构建HBM内部“垂直电梯井”的硬件工具已经备齐,可以实现物理连接环节。

  键合技术:材料补齐短板

  解决了TSV问题,接下来的关键关卡是将芯片牢固地粘合,并解决散热问题。目前,行业风向正从传统的TC-NCF转向更先进的MR-MUF(大规模回流模压底填料)技术 。MR-MUF能显著提升散热效率和堆叠层数,是SK海力士称霸HBM界的核心秘籍。

  有迹象表明,国产供应链正在积极拥抱这一先进路线。虽然SK海力士拥有独家供应链,但国内材料厂商华海诚科等正在快速补位。

  HBM的国产化,绝不是一家企业的单打独斗,而是整个产业链的一次集体升级。

  从长鑫存储提供的DRAM晶圆底座,到北方华创与中微公司打通的物理连接,再到材料端的国产化尝试,国产HBM看似不可能的“高墙”下,物理与工程的障碍或许有望逐一拆解。如能突破HBM产品,不仅在AI算力“卡脖子”技术上迈出关键一步,也意味着中国半导体产业具备生产核心先进芯片的完整能力,对整个产业向高端化升级具有重要意义。


审核:王峰 郭江涛 石贵明
校对:小强

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