CXMT maakt nieuwere geheugenchips, maar HBM stelt de fabriek op de proef

China komt dichter bij Zuid-Koreaanse geheugenfabrikanten als het gaat om de soorten chips die het kan aanbieden. Maar een nieuw product kunnen maken is iets anders dan er consequent grote aantallen werkende exemplaren van produceren. Vooral bij high-bandwidth memory (HBM), waarbij meerdere geheugenchips op elkaar worden gestapeld, is dat verschil belangrijk. 51

Wat zeggen de cijfers over de achterstand?

De Korea Semiconductor Industry Association, een Zuid-Koreaanse branchevereniging, schat China’s technologische achterstand op ongeveer drie jaar bij HBM, twee jaar bij DRAM en één jaar bij NAND-flash. Dat zijn brede schattingen van de technologieachterstand, geen vergelijking van productievolume, kosten of het percentage bruikbare chips. De NAND-vergelijking gaat vooral over YMTC; bij DRAM en HBM draait het om CXMT. 52

LPDDR6 is vooruitgang, maar geen bewijs van gelijke productieprestaties

CXMT is van DDR5 opgeschoven naar LPDDR5X in serieproductie en zegt ook LPDDR6 in massaproductie te hebben genomen. Daarnaast kondigde het bedrijf massaproductie aan op zijn G5-platform voor DRAM, met onder meer LPDDR5X-chips van 24 gigabit. Dat verkleint de achterstand in productaanbod. CXMT heeft voor G5 echter geen opbrengstpercentages of maandelijkse productievolumes bekendgemaakt. De aankondigingen tonen dus niet aan dat het op productieniveau al gelijkstaat aan Samsung Electronics of SK hynix. 20342726

Waarom is HBM de moeilijkere test?

Bij HBM moeten meerdere DRAM-chips samen functioneren in één stapel. Verticale verbindingen door het silicium, zogeheten through-silicon vias (TSV’s), verbinden de lagen. Het maken van die verbindingen en het nauwkeurig stapelen, uitlijnen en verbinden van de chips voegen extra momenten toe waarop defecten kunnen ontstaan. 119

De opbrengst van CXMT’s vroege HBM3-proefproductie wordt rond 25% gerapporteerd: grofweg een kwart van de geproduceerde exemplaren zou bruikbaar zijn. Een Zuid-Koreaans bericht noemt circa 80% als ijkpunt voor massaproductie. Geen van beide percentages is een door CXMT gepubliceerd productieresultaat; die 80% is ook geen universele grens voor ieder HBM-product. Onderzoeksbureau SemiAnalysis kwam afzonderlijk via een model van de fabricage- en afwerkingsstappen eveneens uit op ongeveer 25%. Berichten verschillen bovendien in de aanduiding van het proefproduct: HBM3 of HBM3E. 1337

Een bericht beschrijft een plan om YMTC’s kennis van XStacking, een techniek waarbij lagen via koper-op-koperverbindingen worden samengevoegd, toe te passen op DRAM-chips van CXMT’s G4-generatie. Dat richt zich op een deel van het stapelprobleem. Het is nog geen bewijs dat de techniek is overgedragen, voor HBM-productie is goedgekeurd of de opbrengst van complete stapels verhoogt. Ook lost zo’n verbindingstechniek op zichzelf niet de vorming van TSV’s en alle andere mogelijke verliezen op. 101

De beslissende volgende stap is een herhaalbaar hoge opbrengst van volledig gestapelde, geteste HBM bij commercieel productievolume. CXMT’s LPDDR-producten laten vooruitgang bij DRAM zien; de gemelde HBM-opbrengst maakt duidelijk waarom een productgeneratie bereiken nog niet hetzelfde is als die concurrerend produceren. 27133