鍵合 DRAM—長鑫記憶體繞開EUV的換道實踐

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面對美國封鎖EUV光刻機,長鑫記憶體採取「鍵合DRAM」路徑突圍,將記憶體陣列與邏輯電路分開製造後再進行混合鍵合,使DUV設備能實現等同EUV的高密度製程。此舉結合了長江記憶體在混合鍵合領域的領先專利優勢,形成「雙存協同」效應。這場「換道超車」的實踐若能成功商用,將使EUV不再是先進DRAM的唯一路徑,大幅削弱美國出口管制的效力,並讓中國記憶體產業在技術路徑上與韓方巨頭並跑甚至領跑。

鍵合DRAM—長鑫記憶體繞開EUV的換道實踐

當美國出口管制切斷EUV光刻機的供應,全球記憶體行業都認為:中國的DRAM先進製程,將被鎖死在"中世紀"。但長鑫記憶體選擇了一條"非對稱"的突圍路徑——鍵合DRAM。它把記憶體單元陣列和外圍控制邏輯分開製造,再用晶圓對晶圓混合鍵合貼合,僅靠DUV裝置配合多重曝光,就能造出超高密度DRAM。而這項技術的核心——混合鍵合——恰好是長江記憶體的專利強項。這是一場繞開EUV的換道實踐,它可能徹底改寫DRAM的技術路線圖。

開篇:EUV被切斷的"絕境"

對DRAM產業來說,EUV(極紫外光刻機)是通往先進製程的"必經之路"。1α、1β、1γ……每一次微縮都越來越依賴EUV。而中國記憶體廠商恰恰被卡在這條路上——美國出口管制切斷了EUV供應。

但長鑫記憶體沒有接受這個"絕境"。它選擇了一條"非對稱"的突圍路徑——鍵合DRAM。這條路徑的精妙之處在於:它繞開了EUV,用另一種方式實現了記憶體密度的躍升。這不是"正面硬剛",而是一場"換道超車"的戰爭。

第一章 鍵合DRAM:換道超車的技術原理

1.1 傳統DRAM的"死結"

傳統DRAM把"記憶體單元陣列"和"外圍控制邏輯"製造在同一片晶圓上。這帶來一個矛盾:記憶體單元追求"高密度",邏輯電路追求"高性能",但兩者被"綁"在同一片晶圓上,只能用一個製程節點。更關鍵的是:製程微縮越深,越依賴EUV光刻機——這成了被EUV封鎖的中國記憶體的"死結"。

1.2 鍵合DRAM的"拆解"思路

鍵合DRAM的思路,是把這個"死結"拆開。它把記憶體單元陣列和外圍控制邏輯,分別製造在不同的晶圓上——記憶體陣列用DUV製造(追求極緻密度),外圍邏輯用另一套工藝製造(追求極致性能)。然後通過晶圓對晶圓(W2W)混合鍵合直接貼合。這樣做的妙處:記憶體陣列只需DUV裝置配合多重曝光,就能實現超高密度(不需要EUV);外圍邏輯可單獨最佳化;4F²單元架構進一步壓縮記憶體單元平面佔用面積。三項技術疊加,讓DRAM在沒有EUV的情況下,也能實現記憶體密度的跨越式提升。

圖1:鍵合DRAM思路

1.3 長鑫的"秘密研發線"

長鑫記憶體已秘密啟動鍵合DRAM研發線,目標比韓國企業更早實現商用化。事實上,長鑫已經驗證了這條路徑的可行性:現有量產的DDR5(17nm),全程只用193nm DUV浸沒式光刻機+多重曝光工藝,搭配自研4F²記憶體單元架構,等效16-17nm記憶體密度,良率穩定90%以上。這意味著長鑫已用DUV實現了接近EUV等級的記憶體密度,鍵合DRAM是在這條路上更進一步。

第二章 混合鍵合:長江記憶體的專利優勢

2.1 鍵合DRAM的核心工藝

鍵合DRAM的核心工藝,是混合鍵合(Hybrid Bonding)。混合鍵合是晶圓級鍵合技術:兩片晶圓直接貼合,通過銅-銅金屬連接實現電氣互連,無需傳統微凸點。它的優勢是互連密度更高、訊號延遲更低、功耗更低。三星和SK海力士都計畫在下一代3D DRAM和HBM中採用混合鍵合技術——印證了混合鍵合是下一代記憶體的"通用底層工藝"。

圖2:混合鍵合工藝示意圖

2.2 長江記憶體的119件專利

而混合鍵合,恰好是長江記憶體的專利強項。長江記憶體的Xtacking架構,核心就是晶圓對晶圓混合鍵合。在這個領域,長江記憶體的混合鍵合核心專利已達119件,超越三星(83件)和SK海力士(11件)。在鍵合DRAM這條"繞開EUV"的路線上,中國記憶體手裡握著最關鍵的專利。三星甚至已向長江記憶體支付專利授權費——全球記憶體巨頭第一次為中國的記憶體技術"付費"。

2.3 "長鑫+長江"的協同

國內正在推動"長鑫記憶體的DRAM製造能力 + 長江記憶體的3D封裝/混合鍵合技術"的整合。長鑫有DRAM製造能力,長江有混合鍵合專利——兩者結合,恰好覆蓋了鍵合DRAM的完整技術鏈條。這種"雙存協同",讓中國在鍵合DRAM上具備了比單打獨鬥更強的競爭力。


鍵合DRAM:拆開"死結",繞開EUV傳統DRAM(死結)儲存陣列 + 外圍邏輯同一片晶圓上製造依賴EUV製程微縮→ 被封鎖鍵合DRAM(拆解)儲存陣列(DUV製造)外圍邏輯(單獨製造)W2W混合鍵合貼合無需EUV → 繞開封鎖4F²單元 + CBA鍵合架構 + 混合鍵合 = 繞開EUV


圖3:鍵合DRAM拆開傳統DRAM的"死結",用DUV+混合鍵合繞開EUV

第三章 產業含義:改寫DRAM技術路線圖

3.1 EUV不再是"必經之路"

鍵合DRAM最深刻的產業含義,是它可能改寫DRAM的技術路線圖——EUV不再是DRAM先進製程的"必經之路"。過去,DRAM製程演進是線性的:1α→1β→1γ,每一代都依賴更先進的EUV,這是一條"單行道"。但鍵合DRAM開闢了"第二條路":用DUV+多重曝光+混合鍵合,實現與EUV相當的記憶體密度。DRAM的競爭,不再被EUV"卡脖子"。

3.2 出口管制的效力將大打折扣

如果鍵合DRAM成功商用,美國出口管制的效力將大打折扣。出口管制的邏輯是"卡住EUV,就卡住了中國的先進製程"。但鍵合DRAM繞開了EUV,讓"卡脖子"的邏輯失效——中國可以用DUV裝置(不受管制)造出超高密度DRAM。這就像"圍城":美國在EUV這條路上設了關卡,但中國找到了一條沒有關卡的小路。

3.3 一場"非對稱戰爭"的意義

鍵合DRAM的本質,是一場"非對稱戰爭"。"對稱戰爭"是:你用EUV,我也用EUV,正面拼製程——但這條路被封鎖了。"非對稱戰爭"是:你走EUV的"陽關道",我走鍵合DRAM的"獨木橋",用不同的技術路線實現同樣的目標。在技術封鎖的語境下,"非對稱"往往比"對稱"更有效——因為它避開了對手的強項,打在了對手的盲區。三星、SK海力士在EUV上領先,但在鍵合DRAM上,中國反而有專利優勢。

結語:換道超車,而非彎道超車

長鑫記憶體的鍵合DRAM,不是"彎道超車",而是"換道超車"。"彎道超車"是在同一條賽道上靠技巧超越對手——但在EUV被封鎖的情況下,同一條賽道已被堵死。"換道超車"是換一條賽道,用不同的技術路線實現超越——鍵合DRAM就是這樣一條新賽道。

這場"換道實踐"的勝負,取決於兩個關鍵變數:一是鍵合DRAM能否如期商用(長鑫的目標是比韓國企業更早),二是混合鍵合的專利優勢能否轉化為產業優勢(長江記憶體的119件專利)。如果兩者都能兌現,鍵合DRAM將徹底改寫DRAM的技術路線圖——EUV不再是"必經之路",出口管制的效力將大打折扣,而中國記憶體將第一次在DRAM的核心技術上,站到與韓國企業"並跑"甚至"領跑"的位置。

這不是一個關於"封鎖"的故事,而是一個關於"換道"的故事。當一條路被堵死時,真正的強者會去開闢一條新路。而長鑫記憶體的鍵合DRAM,就是中國記憶體開闢的那條新路。

附註:本文資訊截至2026年8月。長鑫記憶體啟動鍵合DRAM研發線、DUV多重曝光實現16nm良率90%、4F²架構、CBA鍵合架構等資訊來自韓媒/路透報導及公開資料。長江記憶體混合鍵合專利119件(超三星83件、SK海力士11件)來自公開資料。三星/SK海力士計畫在3D DRAM採用混合鍵合等資訊來自業內報導。鍵合DRAM目前仍處於研發或早期驗證階段,實際商用進度存在不確定性。(EconoBytes)