中國 DRAM 大廠長鑫存儲(CXMT)在技術追趕的道路上,跨過了一道關鍵的門檻。根據市場最新消息,長鑫存儲已成功將高介電常數金屬閘極(High-k Metal Gate,簡稱 HKMG)技術導入其 G4 DRAM 製程,並應用於 LPDDR5X 產品量產。這意味著,長期以來阻礙該公司從 1z 節點推進至 1a 節點甚至更先進世代的微縮瓶頸,已正式被移除。
記憶體產業的競爭,從來就是一場在奈米尺度下的物理極限挑戰。隨著 DRAM 製程持續微縮,傳統二氧化矽(SiO₂)絕緣層越來越薄,薄到一個程度——大約低於 3 奈米——量子穿隧效應就會讓電子直接「穿牆而過」,導致嚴重的漏電流問題。這不只是浪費電,還會產生多餘的熱能,進一步影響晶片穩定性。長鑫存儲這次的成功關鍵,在於用氧化鉿(HfO₂)這種高介電常數材料,取代了沿用數十年的二氧化矽,同時把傳統的多晶矽閘極電極換成客製化金屬堆疊結構,一舉消除了多晶矽耗盡效應造成的電氣死區。
換材料不只是換字而已,背後是一整條供應鏈的重構
把材料從矽基換成鉿基,聽起來只是一個化學元素的替換,但對半導體製造來說,這等於把整條生產線的參數全部重來一次。高介電常數材料跟金屬閘極的組合,需要全新的沉積製程、蝕刻配方,以及退火條件。長鑫存儲能夠在 G4 製程上量產導入 HKMG,代表他們已經克服了這些工程上的整合難題,這比單純發表一顆實驗室樣品要有說服力得多。業界對應關係將 G4 視為 1z 製程,而 1a 節點就在眼前。說得更直接一點:長鑫存儲現在已經拿到了通往 1a 製程的門票,接下來要看的是這張門票能讓他們跑多快。
編輯觀點:從產業面來看,長鑫存儲這次的 HKMG 導入,真正的意義不在於技術本身,而在於時間點。如果這一步是在兩年前完成,市場的反應會是「終於來了」;但放在 2026 年這個時候,搭配他們同時進行的 HBM 試產和產能擴充計畫,這個訊息就變成了「準備好了」。對三星、SK 海力士和美光來說,長鑫存儲不再只是靠補貼撐起來的價格干擾者,而是一個有技術路線圖、有量產能力、而且正打算把產能翻倍的結構性競爭對手。接下來要觀察的不是長鑫能不能做出 1a,而是他們什麼時候把 1a 的產能開出來,以及良率能不能撐住成本結構。
不只是技術升級,更是一盤產能擴張的大棋
長鑫存儲的布局不只在實驗室裡。綜合市場消息與路透社報導,該公司目前營運三座 12 吋 DRAM 晶圓廠,兩座位於合肥、一座在北京,總產能約每月 20 萬片晶圓。預計到 2026 年底,月產能將拉升到 30 萬片,其中專門用於 HBM 的產能也將達到約 5 萬片。這還只是第一階段。長鑫正在上海和合肥興建兩座新晶圓廠,同時與北京經開區洽談融資,考慮在亦莊再蓋一座 12 吋廠。這些新廠全部完工後,整體產能將從目前的每月 20 萬片提升到 60 萬片以上,等於直接翻倍。
長遠來看,市場預期長鑫存儲在 2026 年至 2031 年間,每年將新增 10 萬片晶圓月產能,到 2031 年達到每月 80 萬片的總產能。這個數字代表的意義是什麼?作為對照,美光目前的全球 DRAM 月產能大約在 60 萬至 70 萬片水準。長鑫的目標設定,已經明確指向 2030 年前後在量產規模上超越美光——這不只是喊口號,而是有具體建廠計畫和設備訂單支撐的戰略推進。
產品線全面開花,從 LPDDR5X 到 HBM 的技術驗證
技術的價值最終要透過產品來兌現。長鑫存儲已經將 HKMG 導入的 G4 製程用於 LPDDR5X 產品的量產,這在行動記憶體市場上是直接與一線大廠對標的產品線。不僅如此,市場消息指出,長鑫已開始進行 HBM2E 的風險試產階段,採用 18 奈米的 G3 DRAM 製程;同時也以 G4 製程進行 HBM3 樣品送測。HBM 的技術門檻遠高於標準型 DRAM 和行動記憶體,需要多顆晶片垂直堆疊並透過矽穿孔(TSV)互連,任何一層的良率不達標就會造成整顆報廢。長鑫敢於同時推進 HBM2E 風險試產和 HBM3 樣品送測,代表他們對自己的 G3 和 G4 製程良率已經有一定把握,不是還在摸索的階段。
除此之外,長鑫存儲的 DDR6 記憶體晶片也已完成研發驗證階段,距離正式量產更進一步。如果說 LPDDR5X 打的是行動市場的基本盤,HBM 打的是 AI 加速器的高階市場,那麼 DDR6 守的就是 PC 和伺服器的核心戰場。這三條產品線同時推進,顯示長鑫的戰略不是單點突破,而是全面開戰——他們要的是一個完整的記憶體產品矩陣,而不是只在某個利基市場當老二。
技術瓶頸拿掉了,接下來才是真功夫
把 HKMG 技術導入量產,確實解決了推進 1a 製程的最大物理障礙。但半導體產業最殘酷的現實是:實驗室裡的成功,跟晶圓廠裡每月幾萬片的好品率,中間隔著一道巨大的死亡之谷。長鑫存儲接下來的挑戰,是如何在產能快速擴張的同時,把 1a 製程的良率拉到具備商業競爭力的水準。良率差 10%,成本結構就差一個數量級,在記憶體這個價格波動劇烈的市場裡,這往往是贏家跟輸家的分界線。
對臺灣的半導體產業來說,長鑫存儲的進展是一個不能忽視的信號。過去幾年,市場普遍認為中國記憶體廠商的技術落後韓國和美國至少兩到三個世代,但隨著 HKMG 技術的導入和 1a 節點的接近,這個技術差距正在以肉眼可見的速度縮小。話說回來,技術追趕是一回事,量產效率和成本控制又是另一回事。長鑫存儲的 2031 年 80 萬片月產能目標,如果真的實現,將對全球 DRAM 供需格局產生結構性的影響——價格戰、產能過剩、市占率重分配,這些題目都會重新回到討論桌上。
不管你願不願意正視,記憶體產業的版圖正在移動。長鑫存儲已經證明了他們有追上來的技術能力,接下來要看的是他們有沒有跑完全程的續航力。對競爭對手來說,這不再是一個可以忽略的追趕者;對客戶來說,這可能意味著未來有更多議價空間;對整個產業來說,這代表 2030 年前的 DRAM 市場,將進入一個產能、技術與價格三方角力的新階段。
你認為長鑫存儲的 1a 製程會在幾年內真正威脅到三星與 SK 海力士的市場地位? 還是你會把焦點放在他們的良率表現和量產時程上?歡迎在下方留言分享你的觀察,或者把這篇文章分享給也在關注記憶體產業動態的朋友。
本文改寫整理自公開新聞來源,原始報導由科技新報發布。
常見問題 FAQ
HKMG 技術對 DRAM 製程微縮的具體幫助是什麼?
HKMG 技術用氧化鉿等高介電常數材料取代傳統二氧化矽,在相同電壓下能儲存更多電荷,同時抑制量子穿隧效應造成的漏電流,讓 DRAM 製程能夠推進到 1a 節點甚至更先進的世代。
長鑫存儲目前的 DRAM 月產能是多少?擴產計畫如何?
目前長鑫營運三座 12 吋廠,月產能約 20 萬片,預計年底達 30 萬片。上海、合肥新廠及北京亦莊計畫完成後,產能將提升至每月 60 萬片以上,目標 2031 年達 80 萬片。
長鑫存儲的 HBM 產品進展到什麼階段?
長鑫已開始 HBM2E 風險試產,採用 18 奈米 G3 製程,同時以 G4 製程進行 HBM3 樣品送測。HBM 專用產能預計年底達每月約 5 萬片,顯示其在高階記憶體市場的布局正在加速。
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