此内容因违规无法查看 此内容因言论自由合法查看
文章于 3月7日 上午 7:10 被检测为删除。
查看原文
被微信屏蔽
科技

HBM产业链更新

调研纪要 2024-03-04 23:49 广东
事件:湖北武汉新芯集成电路制造有限公司发布《高带宽存储芯粒先进封装技术研发和产线建设》招标项目,将利用三维集成多晶圆堆叠技术,打造更高容量、更大带宽、更小功耗和更高生产效率的国产高带宽存储器(HBM)产品,拟实现月产出能力≥3000片(12英寸)。

1、武汉新芯是湖北武汉的一家专业晶圆代工厂,系长江存储控股子公司(持股比例高达68.2%),武汉新芯发布该轮招标,预示着长江存储或其他潜在客户拥有DRAM产品制造能力,大幅提振了国产化信心。

2、长江存储是国内领先的3D NAND IDM企业,具备强大的电路设计、工艺和产品开发能力,目前已量产全球领先的X-tracking架构的232层闪存产品。目前,我们尚未知晓长江存储是否正在进行DRAM的开发和制造,但映射全球领先的存储IDM企业,均既生产NAND、又生产DRAM,该策略在设计、工艺、产品、销售等方面均可实现协同,强化厂商的市场竞争力,我们有理由相信,长江存储未来有较强动机进行DRAM产品的开发和量产。

3、目前DRAM行业面临大量技术变革,HKMG工艺、4F² Cell架构、PBA 架构、无电容架构、3D DRAM架构、HBM产品等的陆续创新,有部分路径甚至可以适当绕过EUV以实现晶圆存储密度的增长,为市场新进入者提供了追平甚至弯道超车的可能性。

4、机构认为,存储厂商的国产化设备基本验证完成,未来中长期时间里,以两长一晋的国内先进存储厂商都有望持续扩产,甚至交叉拓展闪存和内存业务,显著支撑国产设备厂商业绩放量;同时伴随着Hybrid Bonding技术的大量使用,有望进一步利好具有先进封装设备制造能力的企业。

5、HBM产业链梳理:


【HBM专家交流纪要】

超预期点:

1、专家认为 H 2024 年 910 产量约 50w,HWJ 2024 年产量约 20-30w 颗。

2、H+长鑫两家公司同时推进 HBM 产线,近两年国内需求约 530w,大头是华为,会切换为国产 HBM,产能缺口大。

3、深算 3 号性能对标 A100,且已经在生产过程中,进度有望超预期。

Q:长鑫 HBM 的进展和后续节奏?

A:国内目前仅有长鑫有实际产品。2020 年 10 月开始规划,找了通富和长电,和长电的合作项目在 23 年 1 月取消,只有通富继续合作。23 年 5 月中下旬成功在通富微电生产出国内首批基于3D 封装的HBM 颗粒,规格是8 层堆叠HBM2,容量 8GB。24Q1 有一批产品在生产,预计 3 月中旬完成晶圆到封测,出货量 1k颗 8Hi 8GB HBM2,作为最终产品由长鑫销售或送样。

长鑫下一步规划在 23H1 已经在通富同步开展,HBM2E 还是 8 层方案,项目周期持续至 26H2。根据现有项目安排,HBM2 的终端需求逐渐缩小,预计 24Q4会有 10w 颗出货,之后不再做 HBM2,25Q1 开始小批量 HBM2E。

         

 

Q:长鑫 HBM 和海外大厂在层数和容量的差异?

A:现在 HBM2E 主流是 8Hi 16GB,4Hi 8GB,HBM3 是 8/12Hi。这与单 die 容易有关,HBM2 制程为 16-19nm,HBM2E 14-16nm,后续单 die 容量更高需要到 1α、1β制程能力。

         

 

Q:产品良率情况?

A:HBM2 以 DRAM 裸晶圆模式发给通富微电,裸晶圆现有良率 83%左右;封装良率 72%左右;最终产品良率 50%-60%。后续还有提升空间,晶圆良率需要长鑫提升;国际大厂封装良率在 85%左右,还有 10pct 以上的提升空间。

提升良率的方法:第一,通富现在是一条中试线,设备都是其他事业部凑的,后续做成量产线良率会提升很多。第二,封装过程中最大良率损失在于堆叠, 4Hi/8Hi 目前都是 C2W 的方式,逻辑晶圆放最下面,每个逻辑晶圆的芯片上堆4/8 次形成重组晶圆,最后进行切割,堆叠过程可能歪了,层数越高失败概率越大,解决方式之一是晶圆厂在两片晶圆做 Hybrid Bonding 形成一片晶圆,这样封装厂堆叠的次数可以减半,有效提升封装良率。Hybrid Bonding 对晶圆的良率损失非常大,目前仅用两片做,SK Hynix 和三星都有相关技术,长鑫的工艺已经在通富研发导入,HBM2E 可能会用到。    

         

 

Q:HBM2E 会比 HBM2 封装难度更高吗?

A:如果只是晶圆从 HBM2 升级到 HBM2E,封装环节没有良率变化。但长鑫 HBM2E 还在研发状态,真正量产时通富将有量产线,且长鑫可能会用到 Hybrid Bonding 减少堆叠次数,所以良率会有提升,预计到 80%以上。跟国际头部 85%的良率可能会有 knowhow 部分的差异在。

         

 

Q:长鑫是否会导入沛顿?

A:目前长鑫 DRAM 封测合作方:沛顿 50%、通富 30%、长电 20%,长电越来越少,流向通富和沛顿。HBM 封测技术和传统 DRAM 有很大差异,传统 DRAM主要用 FCBGA,HBM 需要类似 TSV 的技术和设备,目前只有通富、长电、盛合晶微有这方面工艺。沛顿可能之后会有项目开展。

         

 

Q:长鑫 HBM 封装端价值量?价格是否有性价比?

A:目前封装 8Hi HBM 200 元/颗,毛利率 30%左右,净利暂时没有算(至少 20%左右)。

目前长鑫的产品性能对标 SK Hynix,几个指标几乎相当:(1)带宽 300Gb/s 以上(SK Hynix 310Gb/s 左右);(2)长鑫可以堆更多层数,容量没有差异;(3) I/O 速率与 SK Hynix 相当,2.4Gbps,可以做平行替代。

价格:SK 海力士 HBM2 8GB 120 美金,长鑫还没有定价,内部希望 60-70 元/GB,8GB 500 元左右。


Q:国内其他 DRAM 厂商有做 HBM 的计划吗?

A:国内仅有长鑫+通富一条产线正在生产,长鑫做设计和晶圆制造,通富做封测。还有一条生产链是由 H 牵头,23 年 10 月份立项,现在形成一个小团队,设计端是 H,流片是福建晋华和北京昇维旭,封测端是盛合晶微和长电微电子。计划 24H1 晶圆流片,H2 封测端封装导入,25 年不断调试,26Q3 推出最终产品,项目定义基于 12Hi HBM3,可能先做 4/8Hi。

         

 

Q:盛合晶微产能有限,是否有产能去做 HBM?

A:盛合现有能较紧,但其实 CoWoS 产线 99%的设备和流程可以和 HBM 共用,需要增购和开发的只有 1%,技术上不是难点。从产能看,盛合晶微正在扩产, 26 年应该能满足需求。但扩产过程也给了其他家机会,最终不一定在盛合晶微做,也可能在长电微电子。盛合晶微长期做 CoW,oS 和测试是长电做,目前长电微电子是帮盛合晶微做 HBM3 的测试,但长电也在布局 2.5D/3D 封装,24 年长电微电子会形成一条小规模 2.5D/3D 封装线,包括 CoW 和 oS。  


Q:长鑫和 H 的 HBM 封装用什么工艺?涉及设备和材料?

A:长鑫 HBM2 目前使用 TCB 热压键合,HBM2E 还是 TCB。H 的 HBM3 现在技术还是 TCB,但盛合晶微和长电微电子在做 Hybrid Bonding 前期调研,可能面向 HBM3E。

TCB 热压键合现有设备都是进口,通富的 TCB 主要以 BESI Datacon 为主,也有个位数的 ASMPT 设备。盛合晶微 TCB 目前全部是 BESI。长点微电子 23 年开始买设备,目前也是 BESI。


Q:海外厂商是用 TCB 还是 Hybrid Bonding?

A:HBM3E 之前的次代都可以用 TCB 覆盖,HBM4 不能用 TCB,因为 HBM4的 I/O 更密集,而 TCB 需要做 Bumping。HBM3E 上三星也有开始用 Hybrid Bonding,主要因为三星的封测端技术由于 SK 海力士,希望在这上面有营销噱头提升市占率。

 

 


Q:长鑫和 H 在没有 EUV 的情况下能做到第几代?后续是否有补救办法?

A:HBM3 要求在 14nm 以下,有项目开展必定有解决方法,不清楚是否有 EUV,但可以通过类似重复曝光的方式进行补救。长鑫的产品还不涉及太精细的光刻技术,HBM2E 在 14-19nm 之间。


Q:国内 HBM 需求空间如何测算?

A:国内最大的出货量是昇腾,昇腾只在盛合晶微制造,盛合晶微今年预计出货 50w 颗昇腾产品,单个对应 6 颗 HBM 需求,每颗 HBM 1500 元左右。第二大是寒武纪,一年约 20-30w 颗,对应 6 颗 HBM。其他家加起来约 10w 颗,平均对应 5 颗 HBM。国内 AI 芯片预计出货量 90w 颗,对应约 530w 颗 HBM 需求。    

      

 

Q:HBM  提升速率主要靠晶圆还是封装环节?

A:90%靠晶圆制程,10%靠封装技术提升。一是用 Hybrid Bonding 取代 TCB,减少寄生电容,二是用好的材料进行散热。


Q:国内产能的规划?

A:(CoWoS 产能和 HBM 产能等比互换,产线互通,1 颗 CoWoS 芯片=4 颗 HBM 芯片)通富现有 CoWoS 产能 5k 颗/月(折合 HBM 产能 2w 颗/月,目前实际运行 1k/月),今年年底完成量产线建设后,产能至少 200w 颗/年,一共 206w颗/年。盛合晶微现有产能 160w 颗/年,到今年底 280w 颗/年。长电微电子现有产能 0,到今年底 6w 颗/年。甬矽电子到 25H1 形成一条 6w 颗/年产线。


Q:HBM  不同次代目前价格?

A:HBM2 16GB(海光):23 年底 120 美金,24Q1 150 美金。

HBM2E 16GB(寒武纪):23 年底 160-170 美金,24Q1 180 美金。

         

 

Q:甬矽跟谁合作?已经在做 HBM 吗?

A:是一条中试线,没有固定客户。还没有开始做,但现在有所有技术能力和设备。    

  

 


Q:海光 HBM 的需求情况?

A:海光深算 3 有在通富做 HBM 研发,HBM2E 16GB,1+5,1 颗假 die。 

继续滑动看下一个

HBM产业链更新

向上滑动看下一个
选择留言身份

您可能也对以下帖子感兴趣

液冷放量元年!
新一轮大规模设备更新!
新质生产力解读&投资机会

文章有问题?点此查看未经处理的缓存