NE时代

半导体与电子器件领域顶级年度会议IDEM

中国两家半导 体存储器制造商的专利申请量正在大幅增加。大型DRAM制造商长鑫存储技术（CXMT）在2018至2023年的5年里，DRAM相关专利的年均申请量增加到了4.6倍。同一时期，NAND型闪存制造商长江存储科技（YMTC）的NAND相关专利年均申请量增至2.6倍。部分领域的专利申请量可与韩国三星电子比肩，由此可见，美国对华管制措施反而推动了中国企业实力的提升。

日经XTECH和日经ELECTRONICS根据日本专利调查公司Patentfield的同名专利分析工具进行了分析。以两家中国企业向中日美欧等国家申请的专利为对象，分析了与“DRAM”“NAND”等关键词相关的专利。并将其与韩国三星电子、韩国SK海力士、美国美光科技（Micron Technology）、日本铠侠的专利申请动向进行了对比。

DRAM相关专利申请动向

（数据来源：日经XTECH根据Patentfield的数据制图）

NAND相关专利申请动向

（数据来源：日经XTECH根据Patentfield的数据制图）

近年来，长鑫存储大幅增加了与业界最先进的DDR5规格DRAM相关的专利申请量。2022年，长鑫存储的DDR5相关专利申请量增加到了上年的3.6倍，达到303项，超过三星电子等企业，在DRAM厂商中位列第一。

DDR5相关专利申请动向

（数据来源：日经XTECH根据Patentfield的数据制图）

长鑫存储似乎还在大力开发人工智能（AI）数据中心使用的高速DRAM“高带宽内存（HBM）”。虽然长鑫存储HBM相关专利申请量仍少于三星电子等企业，但2022年的申请量增加到了2021年的7倍。

HBM相关专利申请动向

（数据来源：日经XTECH根据Patentfield的数据制图）

中美对立导致长鑫存储无法采购极紫外（EUV）光刻机，因此其DRAM微细化技术被认为比三星电子等落后了好几代。HBM方面也只能供应落后几代的产品。

即便如此，专利申请情况依然能够反映出长鑫存储试图在没有EUV光刻机的情况下想方设法推进微细化的执着。2021年以后，长鑫存储的SAQP（自对准四重图案化，通过多次重复曝光工艺来实现微细化）相关专利申请量在DRAM厂商中遥遥领先。

SAQP相关专利申请动向

（数据来源：日经XTECH根据Patentfield的数据制图）

长鑫存储还将触角伸向了各DRAM企业竞相开发的基于氧化物半导体IGZO（InGaZnO）的新一代DRAM。2022年以后，长鑫存储申请的包含“IGZO”与“DRAM”关键词的专利数量大幅增加。

IGZO和DRAM相关专利申请动向

（数据来源：日经XTECH根据Patentfield的数据制图）

在混合键合技术领域走在前列

从长江存储的专利申请情况可以看出，该公司正在从多个维度打磨NAND的降成本技术。比如，2021年以后，与一个存储元件可存储4比特数据的多值化技术“QLC”相关的专利申请量大幅增加。目前长江存储的QLC相关专利年均申请量已超过SK海力士和铠侠。

NAND和QLC相关专利申请动向

（数据来源：日经XTECH根据Patentfield的数据制图）

在QLC等多值化技术中，指令纠错（ECC）技术发挥着关键作用。2022年以后，长江存储的ECC相关专利申请量也超过了SK海力士和铠侠。其电路设计技术实力似乎正在稳步提升。

NAND和ECC相关专利申请动向

（数据来源：日经XTECH根据Patentfield的数据制图）

而且，长江存储已开始着手研发使用新材料的新一代存储器。目前正在持续申请作为候选方案之一的铁电存储器（ferroelectric memory）相关专利。

铁电存储器相关专利申请动向

（数据来源：日经XTECH根据Patentfield的数据制图）

让业界认识到长江存储拥有很高技术实力的是，该公司率先采用在不同晶圆上制造NAND的存储元件和外围电路并将其贴合在一起的技术进行了量产。这种方法兼顾了NAND的性能和生产效率。

这种方法的关键在于一项被称为混合键合（Hybrid Bonding）的技术。可在不使用焊锡的情况下实现晶圆之间的高密度连接。从混合键合相关专利申请情况能够看出，长江存储自2018年前后起就加快了该技术的研发步伐。

混合键合相关专利申请动向

（数据来源：日经XTECH根据Patentfield的数据制图）

目前，长鑫存储在DRAM全球市场、长江存储在NAND全球市场所占的份额均已提高至近10％。而且有人猜测，长鑫存储正在考虑涉足NAND领域，长江存储则在考虑涉足DRAM领域。实际上，2023年以后长江存储增加了HBM相关专利申请量，可能有计划涉足HBM领域。