Chinas Speicherchips holen auf – doch bei HBM zählt die Ausbeute

Ein neuer Speicherchip im Produktkatalog ist ein Fortschritt. Er beweist aber noch nicht, dass sich der Chip mit hoher Ausbeute und in großen Stückzahlen herstellen lässt. Genau darin liegt der Unterschied zwischen CXMTs jüngsten DRAM-Ankündigungen und der schwierigeren Aufgabe, High-Bandwidth Memory (HBM) für Kunden zuverlässig zu fertigen. 27261

Wie groß ist der Abstand zu Südkorea?

Der südkoreanische Branchenverband Korea Semiconductor Industry Association schätzt Chinas Technologierückstand auf rund drei Jahre bei HBM, zwei Jahre bei DRAM und ein Jahr bei NAND-Flash. Das sind grobe Einschätzungen zum Entwicklungsstand, keine Messwerte für gleiche Produktionsmengen, Ausbeuten oder Kosten. Der NAND-Vergleich betrifft vor allem YMTC, die Vergleiche bei DRAM und HBM vor allem CXMT. 52

CXMT hat nach DDR5 auch LPDDR5X in die Serienfertigung gebracht und gibt an, dass LPDDR6 ebenfalls in Massenproduktion ist. Zudem hat das Unternehmen die Serienfertigung seiner G5-DRAM-Plattform angekündigt und darauf basierende LPDDR5X-Chips mit 24 Gigabit vorgestellt. Damit rückt CXMT beim Produktangebot näher an südkoreanische Wettbewerber heran. Zur Ausbeute und monatlichen Produktionsmenge der G5-Plattform hat das Unternehmen jedoch keine Zahlen veröffentlicht. Ein Gleichstand in der Fertigung mit Samsung Electronics oder SK hynix lässt sich daraus nicht ableiten. 20342726

Warum HBM die härtere Bewährungsprobe ist

Bei HBM müssen mehrere DRAM-Chips als Stapel zusammenarbeiten. Sogenannte Through-Silicon Vias (TSVs) schaffen vertikale Verbindungen durch das Silizium. Ihre Herstellung sowie das präzise Stapeln, Ausrichten und Verbinden der Chips eröffnen zusätzliche Fehlerquellen – über die Fertigung der einzelnen DRAM-Chips hinaus. 119

Für CXMTs frühe HBM3-Testfertigung wird eine Ausbeute von etwa 25 % berichtet. Ein südkoreanischer Bericht nennt rund 80 % als Richtwert für die Massenproduktion. Beide Werte sind mit Vorsicht zu lesen: Die 25 % sind keine von CXMT veröffentlichte Produktionskennzahl, und die 80 % sind keine allgemeingültige Schwelle für jedes HBM-Produkt. Die Analysefirma SemiAnalysis kommt in einem eigenen Modell aus Annahmen zu mehreren Fertigungsschritten ebenfalls auf insgesamt etwa 25 %. Zudem unterscheiden sich die Berichte darin, ob sie das Testprodukt als HBM3 oder HBM3E bezeichnen. 1337

Kann YMTC beim Verbinden der Chips helfen?

Einem Bericht zufolge ist geplant, YMTCs Erfahrung mit der XStacking-Technik zur Kupfer-auf-Kupfer-Hybridverbindung auf DRAM-Chips aus CXMTs G4-Fertigung anzuwenden. Das könnte einen wichtigen Teil der Aufgabe beim Stapeln adressieren. Ein berichteter Plan belegt aber weder, dass die Technik bereits übertragen und für die Fertigung qualifiziert wurde, noch dass sie die Ausbeute fertiger HBM-Stapel erhöht. Auch die Herstellung der TSVs und andere mögliche Fehlerquellen löst sie nicht automatisch. 101

Der entscheidende nächste Nachweis ist eine dauerhaft hohe Ausbeute bei vollständig gestapeltem und getestetem HBM in kommerziellen Stückzahlen. CXMTs Fortschritte bei LPDDR zeigen, wie schnell sich das Produktangebot entwickeln kann. Die gemeldete HBM-Testausbeute macht deutlich, warum das Erreichen einer Produktgeneration noch nicht dasselbe ist wie eine wettbewerbsfähige Fertigung. 27133