國產3D NAND快閃記憶體晶片量產 也需要戰略資源鎢

4月11日，位於武漢“中國光穀”的國家記憶體基地專案晶片生產機台正式進場安裝，這標誌著國家記憶體基地從廠房建設階段進入量產準備階段，我國首批擁有完全自主智慧財產權的32層三維ＮＡＮＤ快閃記憶體晶片將於年內量產，從而填補我國主流記憶體領域空白。

3D NAND 快閃記憶體晶片為何物?其實它就是我們通常所說的大型積體電路晶片，這種晶片技術目前主要用於製造固態硬碟，與此相通的技術還可用於製造電腦記憶體，目前國家扶持的幾家大型半導體科技公司也正在加緊實現DDR 4代記憶體的量產。

一直以來，3D NAND Flash晶片一直被三星，東芝、鎂光等韓日美國家的企業所壟斷，技術最先進的是三星，我國在該類領域技術落後，國產晶片在市場沒有任有發言權。隨著下游大資料、物聯網、雲計等產業的快速發展，積體電路的需求量越來越大。我國是全球半導體需求量最大的地區，占比超過50%，然而我國的積體電路產品尤其是存儲晶片卻幾乎完全依賴於進口，必須自主才能避免受制於人。

因此，半導體積體電路是國家最為重視的核心產業之一，決定著國家2025製造未來產業升級步伐速度。也是美歐日韓等國家對中國重點遏制的產業。因此，即便是落後很多，但仍不能停止追趕的步伐。近年來我國不斷推出產業政策並提供資金以支援半導體產業的發展，相關企業市場競爭力顯著提升。

這其中，鎢也是大型積體電路產業不可或缺的重要的材料之一。鎢具有良好的導電性、逸出功近於矽的頻帶隙及優良的熱穩定性，能與矽結合良好，因此成為積體電路的柵極和佈線的首選材料，此外，也被用於製造電阻層及部分用於IC晶片電晶體的電極。在未來十年，國家將持續保持對國產半導體積體電路製造業的扶持和發展，預計在該領域，對鎢原材料的需求將有增無減。

三維的大型積體電路需要用到三維立體佈線技術，由於其結構及制程比傳統的二維結構更複雜、更精密，不斷增長的電路密度已不僅僅提高了晶片複雜度和性能，對鎢的純度要求也更加嚴格。在微電子領域，高純鎢，是指純度在99.999％（5N）以上的鎢。

目前產業普遍採用的高純鎢制取方案是氣相沉積法，這就不得不提一種重要的特種氣體—六氟化鎢。六氟化鎢主要用途就是用來製備高純鎢，其主要方式為高純金屬鎢化學氣相沉積工藝，例如用六氟化鎢通過CVD工藝製成二矽化鎢可用作大型積體電路的配線材料、半導體電極和導電漿糊及其它有關於鎢的應用，可以說，六氟化鎢在高科技領域有著難以替代的作用。國家為了滿足國產積體電路產業的需求，我國先後在河北、重慶等地區佈局了多個新的大型六氟化鎢生產基地。

據瞭解，國家記憶體基地于2017年成功研發我國首顆32層三維ＮＡＮＤ快閃記憶體晶片。這顆耗資10億美元、由1000人的團隊歷時２年自主研發的晶片，是我國在製造工藝上最接近國際高端水準的主流晶片。為何研究費用這麼高，3D NAND快閃記憶體晶片同以前有何不一樣，其技術難度又有多難？

業界首先提出了3D NAND概念的日本東芝，就是在原有2D長和寬的空間上再增加一個高，即記憶體顆粒不僅橫向排列，也向上排列，形成長、寬、高的3D立體架構。使用記憶體顆粒在同樣體積大小的情況下，極大的提升了快閃記憶體顆粒單碟的容量體積，進一步提升了存儲顆粒總體容量。

3D NAND的高可以32層、48層、64層和72層，堆疊可以看心情但就是體積不能增加，這對很多生產廠商來說非常難，沒有技術積累很難達到。所以過去也就只有作為光儲行業領導者的三星和東芝研究出新技術。

雖然目前國外廠家主流的技術已經達到了64層（東芝、鎂光）和72層（三星），我們目前只有32層，但終究是自家的技術，從無到有再接再厲，一步一個腳印地走出自己的道路，關鍵時刻才不會受制於人，處處被動。要不美日歐為何要那麼在意中國2025製造規劃，特朗普為何要為全力封殺2025製造而發動貿易戰。

總之，3D NAND快閃記憶體晶片的國產化其意義是非常重要的，根據《國家積體電路產業發展推進綱要》的規劃，未來國家還將對積體電路產業給予政策上的資助及稅收上的扶持，力爭關鍵領域技術達到世界領先水準，材料和設備進入全球供應鏈。未來，作為半導體積體電路主要材料之一的高純鎢，其高附加價值和需求量將逐漸提升，或許有望得到國家更多的政策支持。

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