Résumé :
CXMT est confronté à un test de rendement sévère sur la voie de la mémoire à large bande passante (HBM) de pointe. Selon le média technologique wccftech citant des enquêtes sur la chaîne d'approvisionnement de l'industrie et les derniers rapports divulgués par l'industrie coréenne, Changxin Memory a rencontré de sérieux goulots d'étranglement lors de l'essai de production de particules de mémoire HBM3 empilées à 8 couches pour les puces informatiques d'intelligence artificielle. Le taux de rendement global oscille depuis longtemps dans la fourchette basse de 25 à 30 %. Si l'on superpose les liens extrêmement stricts d'emballage final et de test et d'évaluation des performances, près de 80 % des produits à puce hors ligne ne parviennent même pas à passer le test d'inspection final. Le taux de rendement global actuel est confronté à d’énormes défis.
En tant qu'épine dorsale de l'industrie chinoise des semi-conducteurs de stockage, Changxin Memory a réalisé des percées significatives dans la fabrication de puces de mémoire DDR4 conventionnelles et DDR5 de niveau 17 nm au cours des dernières années. Son taux de rendement DRAM conventionnel aurait dépassé 90 % et il a rapidement conquis des parts de marché sur les marchés mondiaux de la mémoire grand public et de la mémoire serveur. Cependant, par rapport aux modules DRAM planaires monocouches traditionnels, la technologie HBM présente une énorme différence en termes de complexité de conditionnement. Il nécessite non seulement un empilement vertical de plusieurs puces DRAM, mais s'appuie également sur une interconnexion via silicium via (TSV) de haute précision, un soudage par micro-bosse et des matériaux d'emballage avancés et sophistiqués. Ce processus de fabrication exigeant impose des exigences extrêmement strictes en matière de contrôle des processus. Tout défaut de puce monocouche ou erreur d’alignement des micro-interconnexions entraînera directement la mise au rebut de l’intégralité de la coûteuse puce empilée HBM.
La puce HBM3 de Changxin Memory est principalement fabriquée à l'aide d'un processus de 16 nanomètres et adopte une architecture d'empilement vertical à 8 couches. En raison du manque de support pour les systèmes de lithographie aux ultraviolets extrêmes (EUV), les entreprises doivent s'appuyer fortement sur des solutions d'exposition multiple aux ultraviolets profonds (DUV) avec plusieurs étapes de processus supplémentaires, ce qui double pratiquement le taux de défauts et la difficulté de contrôle du stress de l'emballage. Une fois la fabrication de la tranche et le laminage préliminaire terminés, le taux de rendement brut n'a été maintenu qu'à environ un quart. Lors de l’évaluation finale ultérieure de la qualité de l’intégrité du signal haute fréquence, de la consommation d’énergie de chauffage et de la stabilité à long terme, seuls 70 % environ des échantillons survivants pouvaient à peine répondre aux normes. En conséquence, pour 100 puces HBM3 sortant de la chaîne d’assemblage, seules 20 environ pouvaient réellement répondre aux normes de livraison commerciale.
À l'opposé, les trois géants traditionnels du marché mondial des HBM, SK Hynix, Samsung Electronics et Micron Technology, ont connu des années de perfectionnement de leurs chaînes de production. Le taux de rendement de leurs lignes de production HBM3 et HBM3E plus avancées a régulièrement grimpé jusqu'à un niveau de maturité de 60 %, voire plus, et ils évoluent progressivement vers l'architecture HBM4 de nouvelle génération. Le taux de rendement actuel d'environ 25 % de Changxin Memory signifie que le coût irrécupérable des plaquettes et des matériaux mis au rebut pour fabriquer une seule puce HBM utilisable est extrêmement élevé, ce qui limite directement son rythme de livraison à grande échelle aux clients nationaux de puces de puissance de calcul d'IA tels que Huawei Ascend, Cambrian et Alibaba Pingtouge.
Bien que le faible taux de rendement initial ait entraîné une énorme perte de capacité financière et de production sur Changxin Memory, le fait de pouvoir exécuter l'ensemble du processus physique d'empilage et d'épreuvage du HBM3 dans un environnement de contrôles externes stricts des exportations et de blocus techniques marque toujours que China Semiconductor a franchi le seuil de vérification de prototype le plus difficile dans le domaine de l'intégration hétérogène avancée. Pour Changxin Storage, la proposition centrale à ce stade est passée de « peut-il être fabriqué » à « comment gérer le taux de rendement ». Avec l'ajustement continu du processus ultérieur d'emballage par presse à chaud empilée, l'accumulation d'expérience dans les paramètres des machines de la ligne de production et l'optimisation collaborative avec les géants locaux de l'emballage et des tests, la question de savoir si Changxin Storage peut augmenter le taux de rendement global jusqu'à une ligne d'équilibre économiquement réalisable au cours du cycle de production de masse prévu de fin 2026 à 2027 deviendra un point décisif clé pour déterminer l'autosuffisance de la chaîne d'approvisionnement nationale en énergie de calcul de l'IA.
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