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1、分析师:分析师:王芳 S0740521120002,杨旭 S0740521120001,康丽侠S0740525040001证券研究报告证券研究报告日期:日期:20252025年年1111月月3030日日【中泰电子中泰电子】4F+CBA是国产是国产DRAM大趋势大趋势12nDRAM存在迭代瓶颈,存在迭代瓶颈,4F方案提供新路径。方案提供新路径。随着摩尔定律推进速度放缓,DRAM技术工艺面临诸多瓶颈,如工艺完整性、漏电、干扰等问题。4F方案作为通向3D DRAM新路径,采用垂直晶体管构建,预计0a节点后量产,有望大幅提升DRAM存储密度,解决现有技术难题,为行业发展带来新机遇。n4F架构:存储单元
2、结构创新,将晶体管与电容器垂直堆叠,从而突破传统平面架构的限制。架构:存储单元结构创新,将晶体管与电容器垂直堆叠,从而突破传统平面架构的限制。10nm代际之前,6F是DRAM的主要方案,目前DRAM正逐步向4F演变。与传统的8F和6F架构相比,4F架构将源极、栅极、漏极从水平改为垂直放置,在相同硅片面积内能够集成更多的存储单元,从而大幅提升存储密度。n4F优势:优势:1)有效节约面积:)有效节约面积:4F架构单元面积较6F架构缩减约30%;2)电子进出存储单元的效率更高:)电子进出存储单元的效率更高:在4F架构中,电流流经控制晶体管和接触点的路径更短,电阻更低;3)大幅减少漏电干扰:)大幅减少
3、漏电干扰:4F字元线与位元线的垂直连接较传统架构减少60%电力干扰;4)降)降低低EUV光刻成本:光刻成本:4F VG方案可将内存的EUV光刻成本比传统6F方案降低一半。n4F应用:应用:长鑫与国际三大厂均布局长鑫与国际三大厂均布局4F方案方案。相比传统架构,4F在性能上具有显著优势,长鑫存储、三星、SK海力士、美光等厂商均在积极推进4F DRAM研发,形成了各自的技术方案,有望推动该技术逐步落地应用。半导体设备制造商东京电子估计,采用VCT和4F 技术的 DRAM 将在 2027 年至 2028 年间问世。n4F架构创新架构创新+CBA工艺是大陆厂商提升存储密度的关键。工艺是大陆厂商提升存储
4、密度的关键。DRAM制程微缩难度大,目前制程迭代逼近10nm(1nm),必须使用EUV光刻机,并且目前DRAM的存储单元阵列和外围逻辑电路在同一片晶圆上生产,难度较大。4F+CBA生产工艺的新解决方法被提出,CBA技术将存储晶圆与逻辑控制电路晶圆分开制作,并利用混合键合方式进行堆叠。Yole预测未来CBA技术有望引入DRAM迭代路径,4F+CBA技术组合有望在2028年实现应用,成为头部厂商的主流选择。n投资建议:投资建议:国产DRAM有望采用4F2+CBA方案,该技术把DRAM逻辑和存储电路分别做到两片晶圆上,再通过混合键合方式集成,有望将逻辑晶圆部分进行外包。建议关注:1)逻辑代工:晶合集
5、成、中芯国际、华虹公司等。2)混合键合设备:拓荆科技、百傲化学。3)其他设备:北方华创、中微公司、微导纳米、精智达、中科飞测、精测电子、华海诚科、华海清科、京仪装备、骄成超声、芯源微、万业企业、盛美上海等。n风险提示:风险提示:新技术研发不及预期、产品落地不及预期、研报使用的信息滞后的风险。摘要摘要XVUYnRwOuNmMpRoNmPsOqM7N8Q6MmOoOmOnQfQrQtRkPoOoM9PoOuNMYsPuMvPpOtN目目 录录1、DRAM制程微缩面临瓶颈,制程微缩面临瓶颈,4F架构创新推动新发展架构创新推动新发展1.1 DRAM长期靠制程微缩提升存储密度长期靠制程微缩提升存储密度1
6、.2 DRAM制程微缩瓶颈凸显制程微缩瓶颈凸显1.3 4F存储单元架构创新助力存储单元架构创新助力DRAM密度再次提升密度再次提升2、NAND已使用已使用CBA工艺,工艺,4F DRAM使用使用CBA的趋势已凸显的趋势已凸显3、DRAM大厂积极推进大厂积极推进4F,海力士使用了类,海力士使用了类CBA技术技术4、投资建议、投资建议3来源:AMAT官网、Semianalysis、36氪,中泰证券研究所4nDRAM是易失性存储器,与是易失性存储器,与CPU/GPU等计算芯片直接交互,可以快速存储每秒执行数十亿次计算所需的信息。等计算芯片直接交互,可以快速存储每秒执行数十亿次计算所需的信息。DRAM