(二)混合键合,存储的革命!#a股##涨姿势#
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——研讯社
昨晚《存储,最核心的设备!》详细解读了存储产业链的核心设备,主要是通过对比存储和逻辑芯片,来分析存储芯片生产过程有相对增量的设备环节。
而对于存储产业链自身来说,存储生产技术自身也在持续迭代升级,其中混合键合技术就是存储产业链未来几年最关键的技术升级,随着混合键合渗透率的提升,相关的设备环节也将迎来持续的增量。
混合键合技术是存储,尤其是3D NAND存储技术持续迭代升级而催生的。
之前说过,3D NAND存储生产的过程,像是建造一座“摩天大楼”,通过在垂直方向堆叠上百层来极大地增加存储密度,而随着层数增加,对工艺的要求越来越高,产品良率和生产效率也在急剧下降,所以工程师就想出一个好办法——拆分建造,比如要生产一个256层的NAND,就先分别制造两个128层的晶圆,然后再把它们面对面地键合在一起,形成一个整体,这样不仅提高了生产效率,还大幅提升了良率。
而这种工艺最关键之处就在于键合技术。
目前最新的键合技术是混合键合:在键合之前,先在晶圆表面制备出裸露的铜焊盘和环绕焊盘的SiO₂介质层,当两个晶圆在压力和加热下对准贴合时,SiO₂与SiO₂直接共价键合提供机械强度,同时铜与铜之间通过扩散直接连接形成电通路。
相比传统键合技术,混合键合不仅可以实现微米级甚至亚微米级的互连间距,为芯片间提供了前所未有的数据带宽,还实现了极短的、无凸块的垂直互连,显著降低了电阻、电容和电感,这意味着更快的信号传输速度、更低的延迟和更低的功耗。
因此混合键合技术正在成为存储产业链最重要、最确定的技术趋势:
1. 在3D NAND领域,上面说过,混合键合提供了完美的解决方案,目前混合键合的渗透率正在迅速提升。
以长江存储为代表的厂商,在其Xtacking 3.0架构中已率先大规模应用了混合键合技术,用于连接存储单元阵列晶圆和外围逻辑电路晶圆。铠侠于2025年在其218L的产品中引入混合键合。三星和SK海力士预计于2026年在其4xxL产品中引入混合键合。这些巨头均将混合键合技术视为迈向500层以上3D NAND的基石技术。
预计在未来3-5年内,在高端/高层数NAND产品中,混合键合的渗透率将达到70%以上,成为事实上的标准。
2. 在DRAM领域,混合键合技术目前渗透率较低,主要处于研发和早期应用阶段,但技术前景充满想象力。
目前高带宽内存是AI GPU的“标配”,而混合键合可以作为下一代HBM集成方案,提供更密集、更短的互连,从而进一步提升带宽、降低功耗和延迟,是克服“内存墙”的终极武器之一。此外,将逻辑计算单元通过混合键合直接集成在DRAM存储单元之上或旁边,可以极大程度地减少数据在CPU和内存之间的搬运,从而突破制约计算系统性能的“内存墙”。
混合键合技术有望在下一代HBM中扮演重要角色,以及随着存算一体架构的探索,混合键合在DRAM领域的渗透率也将提速,潜力巨大。
这场由混合键合引领的存储产业深度变革,已然拉开序幕!
发布于 北京
