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SK海力士量產(chǎn)EUV DRAM,新一輪存儲大戰(zhàn)打響

2021-07-12
來源:半導體行業(yè)觀察
關鍵詞: SK海力士 EUVDRAM

今日早些時候,SK海力士發(fā)布公告,表示公司已經(jīng)在本月開始批量生產(chǎn)基于 1anm 工藝的8千兆(Gb)的LPDDR4移動 DRAM的量產(chǎn)。據(jù)介紹,這是SK海力士的第四代 10nm 工藝技術。

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  由于半導體行業(yè)對 10nm DRAM 產(chǎn)品進行分類,以字母命名,因此 1a 技術是繼 1x、1y 和 1z 的前三代之后的第四代技術。SK海力士計劃從2021年下半年開始向智能手機制造商提供最新的移動DRAM產(chǎn)品。

  SK海力士強調(diào),這是公司在1ynm DRAM部分采用,證明尖端光刻技術穩(wěn)定性后,首次采用EUV設備進行DRAM的批量量產(chǎn)。

  隨著技術遷移繼續(xù)向超微級發(fā)展,越來越多的半導體公司采用 EUV 設備進行光刻工藝,在晶圓表面繪制電路圖案。行業(yè)專家認為,一家半導體公司在技術上的領先地位將取決于它如何充分利用 EUV 設備。SK hynix 計劃將 EUV 技術用于生產(chǎn)其所有 1anm DRAM 產(chǎn)品,因為它已經(jīng)證明了該工藝的穩(wěn)定性。

  SK海力士期待新技術帶來生產(chǎn)力的提升,并進一步提升成本競爭力。該公司預計,與之前的 1znm 節(jié)點相比,1anm 技術將使相同尺寸的晶圓生產(chǎn)的 DRAM 芯片數(shù)量增加 25%。SK海力士預計,隨著全球DRAM需求的增加,1anm DRAM也可能有助于緩解全球市場的供需狀況。

  SK海力士指出,新產(chǎn)品穩(wěn)定運行4266Mbps,是標準LPDDR4移動DRAM規(guī)范中最快的傳輸速率,并降低了20%的功耗。對于 SK 海力士來說,這是一項有意義的成就,因為它旨在減少二氧化碳排放,作為其對環(huán)境、社會和治理 (ESG) 管理承諾的一部分。

  SK 海力士將從明年初開始將其 1anm 技術應用于其 DDR5 產(chǎn)品,該產(chǎn)品是2020 年 10 月推出的全球首款下一代 DRAM 。

  SK hynix 副總裁Cho Youngmann表示:“隨著生產(chǎn)力和成本競爭力的提高,最新的 1anm DRAM 不僅有助于確保高盈利能力,而且通過早期采用 EUV 光刻技術,鞏固 SK 海力士作為領先技術公司的地位用于批量生產(chǎn)?!?/p>

  為了滿足公司的EUV需求,在今年二月,南韓記憶體大廠SK海力士宣布與艾司摩爾(ASML)達成一項為期5年的采購合約,向后者購入價值約43.4億美元的EUV光刻機設備。

  SK 海力士透過監(jiān)管文件表示,這筆交易是為了下一代晶片工藝制程的大規(guī)模生產(chǎn)作準備。

  日經(jīng)此前報導稱,為擴充芯片產(chǎn)能,SK海力士已耗資約31.3億美元于首爾打造新產(chǎn)線M16,計劃今年下半年啟動量產(chǎn)。

  根據(jù)上述報導,M16產(chǎn)線主要生產(chǎn)第4代10納米制程的DRAM記憶體。當時預計,若包含EUV等設備成本在內(nèi),至少需投入140億美元于M16廠。

  三大DRAM大廠啟動EUV制程競賽

  據(jù)Digitimes報道,繼南韓記憶體大廠三星電子(Samsung Electronics)、SK海力士(SK Hynix)相繼導入極紫外光曝光設備(EUV)量產(chǎn)10納米級DRAM記憶體生產(chǎn),原本態(tài)度不明的美光(Micron)也釋出將編列資本支出向荷蘭ASML采購EUV設備。

  盡管美光在未使用EUV設備下,近來大幅縮小與競爭對手的差距,并正式量產(chǎn)出貨1α制程,但據(jù)推測,美光于2024年開始采用EUV設備投入生產(chǎn),將可望導入于1c或1d制程量產(chǎn),將掀起記憶體大廠新一波銀彈攻勢與先進技術競逐的角力賽。

  在DRAM制程推進下,三星電子2020年率先宣布將采用EUV技術量產(chǎn)1z納米制程DRAM,但初期僅針對1個層(layer)采用EUV制程;如今三星和SK海力士分別計劃將于2021年使用EUV應用于量產(chǎn)1α納米DRAM,在國際三大DRAM巨擘中,僅有美光并未積極推動EUV設備,外界也不時傳出美光有意招聘人才,并研究導入EUV設備規(guī)劃。

  隨著美光在第3財季(截至6月3日)的財報表現(xiàn)亮眼,美光執(zhí)行長Sanjay Mehrotra維持先前樂觀看法,2022年底前NAND Flash以及DRAM供給將依然吃緊,且價格將維持高檔。

  根據(jù)美光資料,DRAM位元出貨量雖然季增低個位數(shù)百分比成長,但ASP單價卻上漲達20%,反應出DRAM供給吃緊帶動價格強勁走揚,成為2021年產(chǎn)業(yè)獲利成長的金雞母,業(yè)界認為,三大DRAM廠雖然不愿大幅擴充產(chǎn)能打壞市場價格,但祭出重金投資DRAM設備及生產(chǎn)效率才能維持產(chǎn)業(yè)競爭力的優(yōu)勢。

  美光指出,2021年度整體資本支出將超過95億美元,其中,將有部分支出跟采購EUV設備有關,這也是美光近年來首度正面釋出EUV設備投資的看法,主要是考量到EUV設備需要很長的交期,因而必須對EUV設備訂單提前下單,美光高層指出,將會于2024年開始采用EUV設備投入生產(chǎn)。

  美光位于臺灣臺中后里A3廠近日正式啟用,并從2021年初進入1α奈米制程節(jié)點的量產(chǎn)出貨,據(jù)指出,美光最早曾在1z納米制程曾討論過采用EUV設備,因此當初A3廠進行內(nèi)部設計規(guī)劃時,不僅預先準備EUV制程的空間,甚至特地將整體廠房的樓層打掉后再全面調(diào)高,而自動運輸系統(tǒng)設計也配合進行調(diào)整,不過基于成本考量,美光至今仍采用浸潤式設備及配合其他制程來提升量產(chǎn)效率。

  由于EUV曝光機每臺要價約達1.8億美元左右,在近年來謹慎擴產(chǎn)的營運策略下,美光也指出,目前臺灣美光的晶圓廠已具備導入EUV制程的能力與條件,但內(nèi)部仍在研究與評估階段,將依照生產(chǎn)成本、效率、投資回報率等條件配合才考慮導入。

  記憶體業(yè)界指出,美光采用EUV設備態(tài)度是三家DRAM大廠中最為保守,但近年來全球EUV設備產(chǎn)能確實是供不應求,雖然三星電子提前業(yè)界采用EUV設備量產(chǎn)1z納米,不過1z納米推動進度卻并未維持領先,反導致競爭對手趁隙追趕。

  雖然相關數(shù)據(jù)顯示,EUV技術有利于提升三星生產(chǎn)效率,并縮小DRAM 的節(jié)點設計尺寸,但原本領先業(yè)界開發(fā)先進制程的腳步卻也逐漸被拉近。

  在EUV設備需求強勁下,ASML預期2021年EUV設備出貨介于45~50臺,2022年預估出貨量達到55臺,并全面改為新一代設備,新設備可協(xié)助客戶的每天晶圓曝光量提升15~20 %。

  隨著臺積電提升資本支出至300億美元,用于建置5奈米及3奈米EUV產(chǎn)能,三星晶圓代工及記憶體同步擴充EUV生產(chǎn)線,SK海力士加碼投資M16工廠,目前已安裝完成首條EUV生產(chǎn)線,從2021年下半正式量產(chǎn)1α制程DRAM,而美光可望于2023年~2024年進行轉換至1c制程,屆時可望加入眾家國際大廠EUV設備量產(chǎn)的行列。




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