TSV經驗非一日之功。中國記憶體巨頭長鑫存儲試產HBM3良率僅25%,100顆中近80顆遭淘淘汰,暴露出與韓廠4至5年的技術懸殊。
根據《朝鮮商業》報導,中國最大DRAM業者長鑫存儲雖已著手進行第4代高頻寬記憶體(HBM3)試產,但初期良率卻停滯 在25%左右,僅達業界視為大批量產基準線「黃金良率」80%的三分之一。相較SK海力士同款產品自2022年量產並取得90%以上良率,雙方差距顯著。長鑫存儲目前正將少量產出的HBM樣品供應給阿里巴巴旗下T-Head、寒武紀等中國本土企業,持續進行良率改善工作。
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了解內情的半導體設備行業高層人士透露,長鑫存儲的HBM3 8層堆疊(8-Hi)產品在「前段工序」良率僅約30%,而順利通過前段的產品進入「後段工序」後,也僅有約70%能被認證為最終良品。換言之,每開始製作100個HBM3產品,就有近80個會在最終測試中被淘汰。半導體設備業界人士解釋,CXMT用於HBM的「G4」(17奈米級)製程所生產的普通DRAM本身並無大礙,但用於HBM的DRAM晶粒(Die)面積比一般產品更大,且電氣規格要求極為苛刻,即便是相同製程,要通過合格標準也困難得多。這意味著CXMT在製造普通DRAM的基礎實力上雖已達相當水準,但在將其轉化為HBM高效能產品時卻遇到了瓶頸。
業界普遍認為,這道瓶頸的核心在於矽穿孔工序。TSV是將DRAM多層堆疊時,垂直貫穿各層以傳輸電氣訊號的微細銅佈線技術。該工序需將DRAM晶圓磨薄至僅數十微米,再於薄矽板上鑽出數千個微孔並以銅填滿,只要有一個孔洞偏移或未填滿,整層就會報廢,精密度要求極高。
根據半導體分析機構Nomad Semi的分析,三星電子在HBM2基準下每張晶粒鑽有5,000個以上的TSV,SK海力士HBM3更達8,000個以上;相對地,CXMT僅約3,000個左右。雖然少鑽TSV可降低工序難度,但代價是犧牲了資料處理速度(頻寬),即便如此,CXMT的良率仍遠落後於三星與SK海力士。業界預估,CXMT在8層堆疊就面臨如此低迷的良率,未來若挑戰12層等更高堆疊,恐將遭遇更大困難。
(封面示意圖/AI生成)
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