近期半导体行业传来震撼消息，长江存储成功用国产设备造出3D NAND芯片。

彭博社报道，TechInsights最新研究显示，在美国制裁和限制之下，长江存储已成功采用中国国产半导体设备替代部分美系设备。虽然长江存储仍继续依赖荷兰ASML和美国泛林集团等外国供应商提供关键工具，但中国国产半导体设备供应商越来越多地承担了生产流程的大部分。

不过TechInsights也称，使用国产设备制造的新芯片在堆叠层数上做了相应的妥协，实际上比上一代232层芯片少了70层，且产量相对较低。对此，长江存储公司在一封邮件中回应表示，正在不断改进其产品性能，其最新芯片的层数变化与任何特定设备的成品率无关。

长江存储新一代3D NAND储存架构——Xtacking 4.0堆叠层数，虽然较业界232层有所减少，但得益于混合键合技术的成熟，依靠垂直通道的增加使得Xtacking4.0存储密度提升明显，Xtacking4.0在40.44平方毫米的芯片面积上实现了512Gb，单位密度达到12.66 Gb/平方毫米，可以得到验证。

TechInsights还指出，长江存储Xtacking4.0新一代产品已经进入国产芯片供应链。在国内3A游戏大作《黑神话：悟空》正式发布前，长江存储Xtacking 4.0已经出现在致态TiPlus7100固态硬盘《黑神话：悟空》联名版中，进一步验证了长存最新先进3D NAND存储产品的商业化进度，打破了市场对本土中高端存储的质疑。

长江存储作为中国第一家存储器晶圆厂，是3D-NAND存储芯片国内龙头，在中国半导体行业举足轻重，其自研的Xtacking架构成功让长江存储迈入国际领先的NAND闪存芯片制造行列。尤其是Xtacking 3.0和Xtacking 4.0架构的推出，可让3D NAND的层数堆叠到232层，使得其能够与美光、三星和 SK 海力士等全球领导者进行竞争。

回顾长江存储公司创新历程。2014年，3D NAND闪存项目正式启动。2015年，9层3DNAND闪存测试芯片通过电气性能验证。2016年，第1代3DNAND闪存测试芯片设计完成，长江存储科技有限责任公司成立，长江存储仪器工厂破土动工。2017年，第1代3DNAND闪存设计完成，并实现首次流片，长江存储一期工程实现提前封顶。

2018年，第2代3DNAND闪存实现首次流片，在全球闪存峰会上发布Xtacking架构，并且获得了Bestofshow奖项，第1代3DNAND闪存实现量产。2019年，第2代3DNAND闪存实现量产，第3代TCL3DNAND（X2-9060）设计完成，并实现首次流片。

2020年，第3代QLC3DNAND（X2-6070）研发成功，消费级SSD上市，eMMC/UFS嵌入式存储通过客户验证。2021年，第3代TCL/QLCNAND（X2-9060/X2-6070）量产，eMMC/UFS量产出货，长江存储一期工厂实现满产。

2022年8月，长江存储全球首发布232层3D NAND芯片，工艺水平一时超过了存储行业的三巨头（三星、SK海力士、美光）成为当时的全球第一。也是这一年10月，美国禁止向中国出售先进的芯片制造设备，并在年底把长江存储列入了实体清单，使其不能从美国获得128层及以上的3D NAND的晶圆制造设备和技术。到了第二年，2023年，美国甚至还促使日本和荷兰采取了半导体设备出口限制措施。这些限制，使得长江存储在高端产品上遭遇前所未有的挑战。

在2023年中国国际半导体展览会上，长江存储的董事长陈南翔公开表示：即便是合法购买的设备也无法获得必要的零部件，如果要求公平和诚信，那么应当在新的条件下回购这些设备。背后原因主要是，长期以来长江存储对于海外设备依赖较大。

根据长江存储，2016年至2021年的五年招投标数据来看，美国设备占43.44%，日本设备占29.52%、国产设备占15.7%，韩国3.5%、荷兰2.7%，也就是说美国、日本、荷兰比高达76%左右。尤其是光刻机，基本来自荷兰厂商ASML阿斯麦。

短期内，包括长江存储在内的半导体厂商都受到不小挑战，但也促使我国半导体行业的自力更生，抱团取暖。以北方华创、中微公司、盛美上海、拓荆科技等为代表的国内厂商都在努力提升自身能力，追赶美国应用材料（离子注入机）、泛林集团 (刻蚀机) 和东京电子（CVD、PVD设备）等领先企业，国产化率呈现上升态势。长江存储等大型客户为这些企业提供助力，同时又为国产厂商提供存储部件。

最新消息，半导体晶圆制造中仅次于光刻的重要环节离子注入也成功打破国外垄断。国家电投所属的核力创芯（无锡），完成首批氢离子注入性能优化芯片产品客户交付。这一成就标志着我国已全面掌握功率半导体高能氢离子注入核心技术和工艺，补全了我国半导体产业链中缺失的重要一环，为半导体离子注入设备和工艺的全面国产化奠定了基础。（详情可阅读前文：重大突破！仅次于光刻，我国半导体制造核心技术打破国外垄断）

但是光刻机仍然是我国需要攻关的重大难点。近日，工信部发布了《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录（2024年版）》。波长为193nm（纳米）、分辨率≤65nm、套刻≤8nm，引起较大的讨论。“套刻≤8nm”也被不少人误传为8nm光刻机。

事实上，套刻精度指的是每一层光刻层之间的对准精度，而≤8nm的套刻精度并不一定代表能制造8nm工艺的芯片。光刻机可分为直写光刻机与掩膜光刻机，市场主流有i-Iine（汞线）、KrF（氟化氪）、ArF（氟化氩）、ArFi（浸润式氟化氩）、EUV（极紫外）五大类。

此次入选推广目录的氟化氩光刻机，属于干式ArF光刻机，而非更先进的浸没式DUV光刻机（也被称为ArFi光刻机）。对比ASML，这种规格的光刻机性能与其于2015年二季度出货的ArF光刻机TWINSCAN XT：1460K（分辨率为≤65nm，套刻精度＜5nm）较为接近。因此，这个光刻机理论上可量产28nm工艺的芯片。

不过，业内人士认为，考虑到套刻精度误差更大等原因，该国产ArF光刻机可能还到不了“28nm光刻机”的分辨率要求。总体来说，这次曝光的国产DUV光刻机，应该是之前90nm分辨率的国产光刻机的改良版，能用于55-65nm的成熟制程芯片制造需求。但相比之前90nm国产光刻机，此次新的65nm已经有了一定的进步。

目前，ASML仍是全球唯一一家能够制造极紫外（EUV）设备的公司，该设备当前可被应用于14纳米及以下的先进制程芯片的制造。国内企业中，上海微电子是目前中国第一家也是唯一家光刻机巨头，出货量已占国内市场份额超过80%，产品主要涉及ArF、KrF和i-line领域，其已具备90nm及以下的芯片制造能力。

可以预见，随着国产设备技术不断突破，将进一步助力国产替代。而长江存储等国内厂商进一步使用国产设备，也能助力设备制造商更快地发现和解决问题，又将推动国产半导体设备的技术进步。