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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(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)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(shù)。

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

  SK海力士強(qiáng)調(diào),這是公司在1ynm DRAM部分采用,證明尖端光刻技術(shù)穩(wěn)定性后,首次采用EUV設(shè)備進(jìn)行DRAM的批量量產(chǎn)。

  隨著技術(shù)遷移繼續(xù)向超微級發(fā)展,越來越多的半導(dǎo)體公司采用 EUV 設(shè)備進(jìn)行光刻工藝,在晶圓表面繪制電路圖案。行業(yè)專家認(rèn)為,一家半導(dǎo)體公司在技術(shù)上的領(lǐng)先地位將取決于它如何充分利用 EUV 設(shè)備。SK hynix 計劃將 EUV 技術(shù)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(shù)帶來生產(chǎn)力的提升,并進(jìn)一步提升成本競爭力。該公司預(yù)計,與之前的 1znm 節(jié)點(diǎn)相比,1anm 技術(shù)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(yù)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(yùn)行4266Mbps,是標(biāo)準(zhǔn)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(shù)應(yīng)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(shù),鞏固 SK 海力士作為領(lǐng)先技術(shù)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(dá)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(jī)設(shè)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(zhǔn)備。

  日經(jīng)此前報導(dǎo)稱,為擴(kuò)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(dǎo),M16產(chǎn)線主要生產(chǎn)第4代10納米制程的DRAM記憶體。當(dāng)時預(yù)計,若包含EUV等設(shè)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(dǎo)入極紫外光曝光設(shè)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(shè)備。

  盡管美光在未使用EUV設(shè)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(shè)備投入生產(chǎn),將可望導(dǎo)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(jìn)技術(shù)競逐的角力賽。

  在DRAM制程推進(jìn)下,三星電子2020年率先宣布將采用EUV技術(shù)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(yīng)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(shè)備,外界也不時傳出美光有意招聘人才,并研究導(dǎo)入EUV設(shè)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(dá)20%,反應(yīng)出DRAM供給吃緊帶動價格強(qiáng)勁走揚(yáng),成為2021年產(chǎn)業(yè)獲利成長的金雞母,業(yè)界認(rèn)為,三大DRAM廠雖然不愿大幅擴(kuò)充產(chǎn)能打壞市場價格,但祭出重金投資DRAM設(shè)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(shè)備有關(guān),這也是美光近年來首度正面釋出EUV設(shè)備投資的看法,主要是考量到EUV設(shè)備需要很長的交期,因而必須對EUV設(shè)備訂單提前下單,美光高層指出,將會于2024年開始采用EUV設(shè)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(jìn)入1α奈米制程節(jié)點(diǎn)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(shè)備,因此當(dāng)初A3廠進(jìn)行內(nèi)部設(shè)計規(guī)劃時,不僅預(yù)先準(zhǔn)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(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計也配合進(jìn)行調(diào)整,不過基于成本考量,美光至今仍采用浸潤式設(shè)備及配合其他制程來提升量產(chǎn)效率。

  由于EUV曝光機(jī)每臺要價約達(dá)1.8億美元左右,在近年來謹(jǐn)慎擴(kuò)產(chǎn)的營運(yùn)策略下,美光也指出,目前臺灣美光的晶圓廠已具備導(dǎo)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(dǎo)入。

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

  雖然相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,EUV技術(shù)有利于提升三星生產(chǎn)效率,并縮小DRAM 的節(jié)點(diǎn)設(shè)計尺寸,但原本領(lǐng)先業(yè)界開發(fā)先進(jìn)制程的腳步卻也逐漸被拉近。

  在EUV設(shè)備需求強(qiáng)勁下,ASML預(yù)期2021年EUV設(shè)備出貨介于45~50臺,2022年預(yù)估出貨量達(dá)到55臺,并全面改為新一代設(shè)備,新設(shè)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(kuò)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(jìn)行轉(zhuǎn)換至1c制程,屆時可望加入眾家國際大廠EUV設(shè)備量產(chǎn)的行列。




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