De Chinese fabrikant CXMT (ChangXin Memory Technologies) heeft mogelijk de High-k Metal Gate (HKMG)-technologie geïntroduceerd in hun G4-proces voor DRAM en in LPDDR5X-producten, een belangrijke ontwikkeling om elektrische lekstromen te verminderen die voorkomen naarmate transistors worden geminiaturiseerd. Het bedrijf blijft hiermee terrein winnen ten opzichte van Samsung, SK hynix en Micron en werkt aan de verdere ontwikkeling van hun volgende proces G5, dat zich rond de 15 nanometer bevindt.
De kernpunten van CXMT’s vooruitgang in 30 seconden
- CXMT zou HKMG hebben geïntegreerd in hun G4-proces van 16 nm en in LPDDR5X, technologie die al jaren wordt gebruikt door toonaangevende fabrikanten.
- HKMG gebruikt materialen met een hoge diëlektrische constante en metalen poorten om beter controle te krijgen over elektrische lekstromen.
- Het bedrijf ontwikkelt al hun volgende generatie G5, ongeveer 15 nm.
- CXMT werkt eveneens aan HBM, al blijft het achter bij Samsung, SK hynix en Micron.
- Hun productiecapaciteit groeit snel, hoewel schattingen over het toekomstige volume aanzienlijk verschillen afhankelijk van de bron.
Deze vooruitgang is vooral interessant omdat het niet enkel gaat om het produceren van meer geheugen. CXMT voert fabricagetechnieken in die nodig zijn om de afmetingen van DRAM-transistors verder te verkleinen, precies op dat onderdeel blijft de technologiepositie ten opzichte van de drie grote internationale spelers relevant.
CXMT verkoopt inmiddels DDR5-modules tot 8.000 Mbps en LPDDR5X tot 10.667 Mbps. De laatste familie begon afhankelijk van het product in mei 2025 met massaproductie, terwijl snellere versies later in de testfase bij klanten zijn gekomen.
Waarom het vervangen van materialen in transistors zo belangrijk is
De miniaturisatie van DRAM loopt al jaren tegen een fysiek probleem aan. Wanneer isolerende lagen heel dun worden, neemt de afstand voor quantum tunneling en andere effecten toe, wat leidt tot meer lekstromen.
HKMG probeert dit te verminderen door gebruik te maken van materialen met een Hoge diëlektrische constante (High-k) en door de transistorpoort van metaal te maken.
Een veelgebruikt materiaal in dergelijke structuren is het hafniumoxide (HfO₂). Dankzij de hogere diëlektrische constante wordt het mogelijk om bepaalde elektrische eigenschappen te behouden met een fysiek dikkere laag dan bij standaard siliciumdioxide, waardoor lekstromen afnemen.
De tweede belangrijke component van HKMG is dat de gebruikelijke polsisliciumelektrode wordt vervangen door een metalen poort.
CXMT kopieert deze technologie niet uit de lucht. Meer geavanceerde fabrikanten werken er al jaren mee. Bijvoorbeeld, SK hynix kondigde in 2022 aan HKMG toe te passen in mobiele DRAM en gaf later aan dat deze technologie werd gebruikt bij het ontwikkelen van snellere en zuinigere LPDDR5X- en LPDDR5T-modules.
Het grote nieuws is dat CXMT naar verluidt voldoende volwassenheid heeft bereikt om HKMG in productie te gebruiken binnen hun eigen DRAM-processen.
Volgens ZDNet Korea bevindt hun G4-proces zich rond de 16 nm, terwijl ze werken aan G5, dat op ongeveer 15 nm ligt. Volgens dezelfde informatie zou CXMT nog ongeveer twee generaties achterlopen op de belangrijkste fabrikanten.
Daarom is het nog wat voorbarig om HKMG te interpreteren als bewijs dat CXMT technologisch gelijk is aan Samsung, SK hynix of Micron.
Van DDR5 tot HBM: CXMT breidt haar doelen uit
De volgende stap is de High Bandwidth Memory (HBM), hoge-bandbreedte geheugen dat wordt gebruikt in combinatie met GPU’s en AI-versnellers.
Volgens Koreaanse bronnen zou CXMT gestart zijn met risk productie van HBM2E met hun G3-proces van ongeveer 18 nm en testmonsters van HBM3 die via G4 worden gemaakt.
Het is belangrijk om deze fasen te onderscheiden van grootschalige commerciële productie. De huidige openbare portfolio van CXMT richt zich nog op DDR5, LPDDR5/5X, DDR4 en LPDDR4X, terwijl HBM nog niet op dezelfde schaal wordt aangeboden.
Dit plaatst de Chinese fabrikant in een andere positie dan SK hynix, Samsung en Micron, die al generaties verder zijn met HBM voor AI-gestuurde toepassingen.
De recente berichten over CXMT’s vorderingen moeten daarom in twee lagen worden geïnterpreteerd. Op het gebied van conventioneel DRAM heeft CXMT al competitieve producten en wordt de productie snel uitgebreid. Op het gebied van geavanceerdere geheugentypes voor AI moeten ze nog hun fabricagecapaciteit, prestaties en kwalificatie op grote schaal bewijzen.
Toch heeft hun ontwikkeling significante gevolgen voor de industrie, omdat China probeert een van haar belangrijkste technologische afhankelijkheden in halfgeleiders te reduceren: geavanceerd geheugen.
CXMT verhoogt productie en nadert de industriële omvang van Micron
Een ander belangrijk aspect is de fabricagecapaciteit.
De beschikbare cijfers maken geen garanties dat CXMT in 2031 precies 800.000 wafers per maand zal produceren. Voorspellingen verschillen aanzienlijk.
Counterpoint Research schat dat CXMT momenteel rond de 320.000 wafers per maand produceert en mogelijk in 2027 ongeveer 420.000. Ze voorzien dat het bedrijf de capaciteit wil verdubbelen tegen 2030 en verdrievoudigen tegen 2035.
Andere voorspellingen, zoals SemiAnalysis, gaan uit van ongeveer 350.000 wafers per maand eind 2026 en rond de 420.000 eind 2027.
Daarnaast worden nieuwe fabrieksprojecten gestart. CXMT beheert geheugenfabrieken in Hefei en Peking en breidt haar industriële infrastructuur uit—projecten die de productie de komende jaren aanzienlijk kunnen verhogen.
Daarom betekent het aantal wafers niet automatisch dat ze marktaandeel winnen. Twee fabrikanten kunnen soortgelijke aantallen wafers verwerken maar zeer verschillende volumes echte geheugenmodules produceren, afhankelijk van gebruikte processen, chips-‘dichtheid’ en productie-efficiëntie.
Dat is een van de voordelen van de grote drie (Samsung, SK hynix en Micron): hun hogere rendement en efficiëntie.
CXMT kan mogelijk al in fysieke capaciteit dichterbij komen, vóór ze hetzelfde niveau in bits, kosten per bit of high-end producten bereiken. De publieke gegevens laten echter geen eenduidige vergelijking toe van hun fabricagerendementen.
De concurrentie wordt steeds feller.
Jarenlang was de wereldwijde DRAM-industrie relatief geconcentreerd rond Samsung, SK hynix en Micron. CXMT bouwt nu schaal op om een vierde grote speler te worden, een ontwikkeling die moeilijk te negeren is.
De toepassing van HKMG is hierom vooral relevant: Fabrieken kunnen meer volume produceren, maar het beheersen van materialen, transistorstructuren en kleinere procesnomen bepaalt welke geheugentypes eruit voortvloeien.
CXMT heeft nog afstand te overbruggen qua technologie, vooral voor HBM en de meest geavanceerde DRAM-generaties. Maar de sprong van traditionele geheugenmodules naar DDR5, LPDDR5X, G4-processen met HKMG en de ontwikkeling van G5 bewijst dat de strijd zich niet meer beperkt tot oudere generaties.
Veelgestelde vragen (FAQ)
Wat heeft CXMT bereikt met HKMG-technologie?
Volgens bronnen uit Korea heeft CXMT HKMG toegepast in hun G4-proces van circa 16 nm en in LPDDR5X-producten. Deze technologie helpt bij het verminderen van elektrische lekstromen bij steeds kleinere transistors.
Is CXMT al op hetzelfde niveau als Samsung, SK hynix en Micron?
Nee. Bronnen geven aan dat CXMT ongeveer twee generaties achterloopt op de marktleiders in bepaalde processen, hoewel de kloof kleiner wordt en de productiecapaciteit toeneemt.
Maakt CXMT HBM-geheugen voor AI-toepassingen?
CXMT werkt aan HBM2E en test HBM3-monsters, maar dat betekent nog niet dat ze op grote schaal commerciële HBM-productie voor geavanceerde AI-toepassingen hebben.
Zal CXMT 800.000 wafers per maand halen?
Er zijn voorspellingen van aanzienlijke capaciteitsverbeteringen, maar 300.000 tot 800.000 wafels per maand in 2031 zijn momenteel slechts schattingen, geen bevestigde doelstellingen van CXMT. Andere prognoses variëren.
bron: wccftech