国产3D NAND闪存芯片量产 也需要战略资源钨

4月11日，位于武汉“中国光谷”的国家存储器基地项目芯片生产机台正式进场安装，这标志着国家存储器基地从厂房建设阶段进入量产准备阶段，我国首批拥有完全自主知识产权的32层三维ＮＡＮＤ闪存芯片将于年内量产，从而填补我国主流存储器领域空白。

3D NAND 闪存芯片为何物?其实它就是我们通常所说的大规模集成电路芯片，这种芯片技术目前主要用于制造固态硬盘，与此相通的技术还可用于制造电脑内存，目前国家扶持的几家大型半导体科技公司也正在加紧实现DDR 4代内存的量产。

一直以来，3D NAND Flash芯片一直被三星，东芝、镁光等韩日美国家的企业所垄断，技术最先进的是三星，我国在该类领域技术落后，国产芯片在市场没有任有发言权。随着下游大数据、物联网、云计等产业的快速发展，集成电路的需求量越来越大。我国是全球半导体需求量最大的地区，占比超过50%，然而我国的集成电路产品尤其是存储芯片却几乎完全依赖于进口，必须自主才能避免受制于人。

因此，半导体集成电路是国家最为重视的核心产业之一，决定着国家2025制造未来产业升级步伐速度。也是美欧日韩等国家对中国重点遏制的产业。因此，即便是落后很多，但仍不能停止追赶的步伐。近年来我国不断推出产业政策并提供资金以支持半导体产业的发展，相关企业市场竞争力显著提升。

这其中，钨也是大规模集成电路产业不可或缺的重要的材料之一。钨具有良好的导电性、逸出功近于硅的频带隙及优良的热稳定性，能与硅结合良好，因此成为集成电路的栅极和布线的首选材料，此外，也被用于制造电阻层及部分用于IC芯片晶体管的电极。在未来十年，国家将持续保持对国产半导体集成电路制造业的扶持和发展，预计在该领域，对钨原材料的需求将有增无减。

三维的大规模集成电路需要用到三维立体布线技术，由于其结构及制程比传统的二维结构更复杂、更精密，不断增长的电路密度已不仅仅提高了芯片复杂度和性能，对钨的纯度要求也更加严格。在微电子领域，高纯钨，是指纯度在99.999％（5N）以上的钨。

目前产业普遍采用的高纯钨制取方案是气相沉积法，这就不得不提一种重要的特种气体—六氟化钨。六氟化钨主要用途就是用来制备高纯钨，其主要方式为高纯金属钨化学气相沉积工艺，例如用六氟化钨通过CVD工艺制成二硅化钨可用作大规模集成电路的配线材料、半导体电极和导电浆糊及其它有关于钨的应用，可以说，六氟化钨在高科技领域有着难以替代的作用。国家为了满足国产集成电路产业的需求，我国先后在河北、重庆等地区布局了多个新的大型六氟化钨生产基地。

据了解，国家存储器基地于2017年成功研发我国首颗32层三维ＮＡＮＤ闪存芯片。这颗耗资10亿美元、由1000人的团队历时２年自主研发的芯片，是我国在制造工艺上最接近国际高端水平的主流芯片。为何研究费用这么高，3D NAND闪存芯片同以前有何不一样，其技术难度又有多难？

业界首先提出了3D NAND概念的日本东芝，就是在原有2D长和宽的空间上再增加一个高，即内存颗粒不仅横向排列，也向上排列，形成长、宽、高的3D立体架构。使用内存颗粒在同样体积大小的情况下，极大的提升了闪存颗粒单碟的容量体积，进一步提升了存储颗粒总体容量。

3D NAND的高可以32层、48层、64层和72层，堆叠可以看心情但就是体积不能增加，这对很多生产厂商来说非常难，没有技术积累很难达到。所以过去也就只有作为光储行业领导者的三星和东芝研究出新技术。

虽然目前国外厂家主流的技术已经达到了64层（东芝、镁光）和72层（三星），我们目前只有32层，但终究是自家的技术，从无到有再接再厉，一步一个脚印地走出自己的道路，关键时刻才不会受制于人，处处被动。要不美日欧为何要那么在意中国2025制造规划，特朗普为何要为全力封杀2025制造而发动贸易战。

总之，3D NAND闪存芯片的国产化其意义是非常重要的，根据《国家集成电路产业发展推进纲要》的规划，未来国家还将对集成电路产业给予政策上的资助及税收上的扶持，力争关键领域技术达到世界领先水平，材料和设备进入全球供应链。未来，作为半导体集成电路主要材料之一的高纯钨，其高附加价值和需求量将逐渐提升，或许有望得到国家更多的政策支持。（中钨在线：伟平）

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