中國 NAND Flash 製造的現況、發展與機會

作者 | 發布日期 2016 年 04 月 15 日 10:38 | 分類 中國觀察 , 晶片 , 零組件 follow us in feedly
flickr Intel Free Press

紫光旗下同方國芯提出私募 800 億元人民幣的增資案,用於 Flash 產業。本篇報告分析中國和國際在 NAND 的現況和計畫,討論中國在 NAND 的發展機會。




拓墣產業研究所(TRI)在 2015 年報告中提到,2015 年 11 月 6 日中國同方國芯電子股份有限公司資產重整後,將成為紫光集團下的子公司。此外,同方國芯也提出私募 800 億元人民幣增資案,主要用於建造 Flash 工廠(75%)、收購力成 25%(4.7%),以及收購產業鏈上下游廠商(20.3%)。

拓墣報告

若此 800 億元人民幣增資案通過政府審核同意執行,將是中國上交所成立至今最大的資金募集案。另一方面,若以 2014 年中國推動的集成電路產業基金規模來看,大基金至 2015 年止,籌資達 1,389 億元人民幣,同方本次增資規模已接近大基金規模 6 成,可看出推動 Flash 產業是高度資本集中,而本篇報告將檢視中國 Flash 產業現況(特別著重在 Flash 晶片製造業)的發展和機會。

 

中國主要 Flash 晶圓製造商現況

武漢新芯

  • 產能狀況

武漢新芯為專業 Foundry 廠商,主要生產 NOR Flash 和 BSI CIS 等技術,12 吋晶圓月產能 2.2 萬片;2014 年 NOR Flash 和 BSI 產能規劃各為每月 1 萬片和 1.2 萬片,目前月產能配置仍維持在 2.2 萬片,在產品上更多 Low Power Logic 和 NAND Flash。

  • 人力與研發支援

武漢新芯在研發團隊的創新力和執行力,得益於長期與中科院微電子研究所展開緊密的合作,在 3D NAND 項目,雙方採用創新合作模式,即將雙方專家在研發專案和人力資源的管理上,透過企業平台合為一體,此模式將中科院微電子所深厚的理論背景,與武漢新芯豐富的製造和研發經驗有機會相結合。

  • 國際合作與進展

在 2014 年中,武漢新芯成功將 NAND 技術由 55nm 推向 32nm(與Spansion 合作),至 2014 年底,武漢新芯與記憶體領域的世界級研發團隊 Spansion(已併入 Cypress)組建聯合研發團隊,開始 3D NAND 專案的研發工作。2015 年 5 月 11 日武漢新芯宣布其項目研發取得突破性進展,第一個儲存測試晶片通過記憶體功能的電學驗證,雖然目前並未有相關細節流出,但此合作案目標將是在 2017 年量產出規格為 32 層的堆疊 4x nm 的 3D NAND。

拓墣報告

中芯國際

中芯國際為全球第五大,也是中國第一大的晶圓製造廠商,主要是以邏輯 IC 的代工業務為主,雖在 2013 年退出武漢新芯的經營,但在 Flash 業務上仍未缺席。

拓墣報告

2014 年以前,中芯國際已開發出一系列從 130nm 到 65nm 特殊 NORFlash 的記憶體生產平台,2014 年 9 月 10 日更是宣布 38nm NAND Flash 記憶體製程已準備就緒。

雖然由中芯國際公開的營收資訊中可看出 38nm NAND Flash 自推出至今,未在營收上嶄露頭角;然而中芯表示,此技術突破,說明中芯在技術多元化方面取得重要進展,也為後續開發更先進 2x / 1x nm 和 3DNAND Flash 記憶體的研發和量產奠定穩固基礎,雖然不像武漢新芯在 NAND Flash 的成果和專注,但近期中國極力想突破記憶體自製缺口,此技術讓中芯在未來可能進一步強化在 NAND Flash 記憶體的製造能力。

 

紫光集團:同方國芯定增

如前所述,同方國芯的大規模定增將投入到 Flash 的研發和製造(表二)。

拓墣報告

紫光集團在此規劃項目上,不如武漢新芯或中芯國際有較完整的技術累積,所以主要是透過資本和供應鏈協同方式進行操作(表三)。

拓墣報告

目前紫光集團在 Flash 相關競爭中(表三),以中國內部和資金的角度而言,有機會取得領先(此次投入計畫約在 180 億美元,相對中芯國際 2015 年 Capex 約在 15 億美元和 2016 年預計 21 億美元而言,相當龐大),是紫光主要優勢,但風險在沒有技術支援下,如何讓技術、量產能力能與資金同時到位,順利轉量產。

相對國際一線大廠 Samsung(2015 年 Capex 約在 135 億美元和 2016 年預計 115 億美元),此 2 年 180 億美元計畫,仍落後於 Samsung 2 年投入,如何確保紫光相關投入能達到與一線大廠投入相同的效果,將是投資要成功的最大困難點,在無既有營運支持下,當生產能力無法順利到位,如何有資金維繫工廠月產能 12 萬片的營運與研發會是問題,紫光如何突破生產技術的取得和授權,將是整個投資最關鍵的環節。

 

外資晶圓製造企業在中國:Samsung 與 Intel

1. Samsung 西安 Flash 工廠產能拉高至每月產出 10 萬片

目前以 Samsung 在中國的投資最為領先,Samsung 至 2015 年底投入西安廠的投資總金額已超過 50 億美元,產能建置來到每月 8 萬片,Samsung 於西安布建最先進的 3D NAND Flash 製程,預計 2016 年底將產能進一步拉升至每月 10 萬片。

2. Intel 大連廠轉為 3D NAND Flash 廠

Intel 則宣布投資 55 億美元將原先 65nm 生產線的大連廠,改建為月產能 3 萬片的 3D NAND Flash 廠,預計 2016 年先投入 15 億美元,到 2016 年第四季開始投片生產,月產能估計達 1 萬片。Samsung 和 Intel 在中國 NAND Flash 的產能建置,預估至 2016 年第四季將達到每月 11 萬片,約佔全球 NAND Flash 晶圓出貨量 7.6%,若將 3D NAND 有單片較高的 bit 產出納入考慮,加上中國廠商的進展,則 Made in China 的 NAND 位元數在 2017 年全球佔比有機會達到 10%。

(首圖來源:Flickr/Intel Free Press CC BY 2.0) 

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