卡脖子的EUV,被绕开了?
EUV封锁未见松动,存储产业的打法却先变了:北方华创用两步循环刻蚀给3D DRAM开出新路径,SK海力士与铠侠从死敌走向抱团,AI则把多年量级的研发工程压缩到11天。本文拆解这三条线索背后的产业逻辑与中国的真实位置。
一周之内,存储行业发生了三件看似不相关的事:北方华创在IEEE期刊上宣布3D DRAM刻蚀工艺突破,给出了绕开EUV光刻机的技术路径;SK海力士会长崔泰源在东京放话,考虑与日本铠侠联合生产NAND闪存;大洋彼岸,Anthropic宣布Claude用11天完成了费马大定理的首个完整形式化证明——数学界原本按多年工程来准备这件事。
三件事,三个方向:设备端在换赛道,巨头端在换打法,工具端在换范式。
核心判断只有一句:存储战争的胜负手,正在从「谁有EUV」转向「谁把刻蚀、堆叠、材料这些工程活做到极致,谁先把AI变成研发杠杆」。
⚙️ 刻蚀,成了绕开EUV的那扇门
光刻机绕不过去,那就让光刻变得不那么重要。
先看场景。9月5日,国内半导体设备龙头北方华创公布了一项学术成果:一种创新的两步循环刻蚀工艺,瞄准的是3D DRAM制造中最难啃的环节。论文的分量不在「发了一篇IEEE」,而在于它指向的产业含义——长鑫存储们推进3D DRAM自主量产时,可以少看一次EUV的脸色。
什么是3D DRAM?DRAM技术演进的下一阶段。核心理念是把晶体管从传统的二维平面微缩,转向三维垂直堆叠——像盖楼一样,一层一层往上摞晶体管,用堆叠换密度。这与NAND闪存当年从2D走向3D的逻辑如出一辙,而3D NAND的历史已经证明:一旦进入堆叠时代,竞赛的主导权就从光刻转移到了刻蚀和沉积。
北方华创的方案,针对硅与硅锗交替堆叠的64层3D DRAM结构。制造流程中,需要把硅锗层精准刻蚀剥离,再在留下的硅层空隙中构建字线、位线和栅极等微观结构。难点在于:高深宽比结构下的横向选择性刻蚀,极易导致硅骨架受损、各层刻蚀不均匀——楼没盖好,承重墙先被拆了。
| 关键指标 | 论文披露数值 |
|---|---|
| 硅锗与硅刻蚀选择比 | 超过500:1 |
| 硅层单次损耗(200纳米夹层结构) | 控制在10埃(1纳米)以内 |
| 结构均匀度(64对交替层堆叠) | 超过95% |
具体做法是把工艺切成「刻」与「清」两个阶段循环迭代:第一阶段用无偏置的电中性氟自由基对硅锗层定点刻蚀;第二阶段引入反应气体,清理底部副产物沉积,确保刻蚀气体能垂直纵深穿透。
产业逻辑很清晰:当微缩路线被光刻卡住,堆叠路线就把瓶颈转移到了刻蚀。而刻蚀恰恰是干法工艺的核心,是国产设备厂这些年进步最快、验证最充分的环节之一。论文到量产还有距离,良率和成本都是未知数,但接口已经打开了——国产刻蚀设备与国产存储工艺,第一次在先进存储的前沿方向上有了明确的对接点。
🤝 昔日死敌,为何突然抱团
存储行业的底色,从来是竞争;但如今,合作正在变得比竞争更紧迫。
场景拉回七年前。2019年,日本政府限制对韩出口氟化聚酰亚胺、光刻胶、氟化氢三种关键芯片材料,卡住了韩国芯片的脖子。韩国反制加自救,依然损失惨重,最终在美国调停下与日本妥协。那一战给全球存储行业留下的记忆是:上游材料的卡位,比终端市场的价格战更致命。
如今风向变了。崔泰源访问东京期间明确表示,正考虑SK海力士与日本铠侠联合生产NAND闪存,并计划在日本建设芯片工厂。要知道,这两家在NAND市场是直接竞争对手——SK海力士以22%的份额排全球第二,铠侠以14%列第三。
| 主体 | 市场地位 | 近期关键动作 |
|---|---|---|
| SK海力士 | NAND全球第二,22% | 拟与铠侠联合生产NAND,计划在日建厂;在韩国本土加码1000万亿韩元 |
| 铠侠 | NAND全球第三,14% | 与闪迪合资协议延长至2034年,联合投资超310亿美元扩建日本工厂 |
| 闪迪 | 全球主要存储玩家 | 与海力士签署合作备忘录,共同制定高带宽闪存HBF全球标准 |
| 三星 | 存储综合龙头 | 联手海力士,与高通推进高带宽计算HBC技术商业化 |
| 三星、海力士、美光 | HBM三强 | 历史上首次联手入股AI公司Anthropic |
昔日对手为何抱团?逻辑有三层。
第一,需求端。AI引爆存储需求,各大巨头纷纷扩产,海力士即便在韩国加码1000万亿韩元,也无法满足未来需求,产能必须外溢。
第二,供给端。日本半导体产业配套极为成熟,更重要的是,日本在光刻胶、高纯气体、特种晶圆材料等核心上游领域依旧掌握全球话语权。牵手铠侠,等于直接利用其产能,同时深度绑定日本供应链,规避2019年式断供风险。别忘了,海力士本身还是铠侠的重要间接投资方。
第三,结构端。全球存储玩家的基本盘是:韩国的三星、海力士,美国的美光、闪迪,日本的铠侠,加上中国的长鑫存储与长江存储。各家在终端市场频发专利诉讼、打价格战,同时维持着微妙的合作——铠侠与闪迪的合资关系超过25年,三星与海力士在HBM上是死敌、在HBC上是队友,三家HBM制造商甚至首次联手入股了同一家AI公司。
业内私下传得更直白:AI这一轮,蛋糕大到没人吃得完,先分蛋糕比抢蛋糕划算。竞合不是妥协,是新需求量级下的理性分工。
🤖 AI把多年工程压成11天
这一节看起来离存储最远,实际上可能离未来最近。
场景是数学界的一桩公案。费马大定理——对任意整数n>2,不存在正整数a、b、c使aⁿ+bⁿ=cⁿ——困扰了人类350多年。1993年,英国数学家Andrew Wiles首次公开宣布证明,随后审查发现关键缺口,他又花约一年时间与Richard Taylor修补,1994年才最终完成。
故事没完。数学界随后给自己挖了一个更工程化的坑:能不能让计算机百分之百确认这份证明成立?这就是「形式化」。普通数学论文是写给人看的,人脑看到某一步可以直接说「这里显然成立」;但Lean这类证明助手不吃这一套,它像数学世界里的超级严格编译器,每一步推导都必须从公理和定理合法地走出来。
于是工作量爆表。早在2000年代,计算机科学家就提出过形式化Wiles证明的设想;到2024年,帝国理工学院的Kevin Buzzard才正式启动一个多年社区项目,光第一阶段技术蓝图就写了86页。
结果,Claude来了:11天。
| 对比维度 | 传统路径 | Claude路径 |
|---|---|---|
| 项目启动 | 2000年代提出设想,2024年正式立项 | 直接开工 |
| 前期准备 | 86页第一阶段技术蓝图 | 无对应环节 |
| 完成周期 | 按多年工程规划 | 11天 |
| 工程规模 | — | 约1300万行Lean代码,超过Lean核心数学库Mathlib的5倍 |
| 中间定理 | — | 超过3万个,最终使用约29500个 |
需要澄清的是:Claude并没有发现全新的费马大定理证明,它完成的是把人类数学家能读懂的证明,彻底翻译成计算机可逐行检查、没有任何「这里显然」的形式化证明。主导这项工作的,是姚班校友。
但这恰恰是产业视角下最有意思的部分——AI没有替代顶尖智慧,它替代的是顶尖智慧之后的海量工程。形式化数学如此,半导体工艺何尝不是:设备调试、工艺配方迭代、良率爬坡,本质都是「一个聪明方向+无数工程细节」的结构。当多年量级的工程被压缩到11天量级,研发范式的天平就在移动。谁先把AI工具嵌进工艺开发流程,谁就在同样的封锁条件下跑得更快。
🧭 中国存储的真实位置
把三条线索叠在一起,才能看清中国存储的真实处境。
先承认现状:全球存储版图上,中国选手只有长鑫存储和长江存储两家,而对面是三星、海力士、美光、闪迪、铠侠组成的阵营——这个阵营眼下还在加速整合,产能共享、供应链互锁、标准共定(HBF、HBC),门槛在被集体抬高。
但另两件事给了不同的答案。
其一,技术路线并非只有一条。EUV被卡,3D DRAM的堆叠路线就把权重从光刻挪向刻蚀,而北方华创的500:1选择比、95%均匀度证明:在封锁没有松动的领域,换赛道比等解禁更现实。若长鑫存储能整合国产刻蚀设备与相关工艺,无需EUV也能持续推进产品密度与性能。
其二,时间窗口在被AI重新定义。日韩抱团意味着对手的研发与扩产在提速,追赶者的每一年的差距都在被放大;但AI工具是中立的——Claude能压缩数学形式化的工程量,同样能压缩工艺开发的工程量。窗口收窄和追赶提速,是同一枚硬币的两面。
当然要泼一点冷水:论文数据不等于量产良率,两步循环刻蚀能否在真正的产线上稳定复现,还需验证;日韩联盟的310亿美元扩建、HBF标准卡位,也都是真金白银的长期投入。一位长期跟踪设备环节的人士私下说过一句被广泛引用的话:光刻绕不过去的时候,就把别的每一环都做到极致——听起来悲壮,但这就是当前的打法。
🔚 小结
三件事指向同一个判断:存储产业的竞争维度正在重构。北方华创证明设备端可以绕道光刻,海力士与铠侠证明巨头端在用联盟对冲风险,Claude证明工具端在重写研发的时间成本。对中国存储而言,路径已经清晰——设备自主打底、架构创新绕道、AI工具提速,三者缺一不可。封锁没有解除,但绕行的路,正在一条条被走出来。