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韓國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)正在準(zhǔn)備迎接新的飛躍，全球DRAM市場(chǎng)領(lǐng)頭羊三星電子和SK海力士即將開啟“EUV DRAM”時(shí)代。
三星：全球首個(gè)EUV DRAM移動(dòng)產(chǎn)品即將量產(chǎn)
據(jù)韓國(guó)科技媒體ETNews報(bào)道，三星電子全新半導(dǎo)體工廠“平澤2號(hào)”（P2）已于上月開始運(yùn)營(yíng)，這座當(dāng)前世界上最大的半導(dǎo)體工廠（128900平方米，占地面積相當(dāng)于18個(gè)足球場(chǎng)）將生產(chǎn)全球首個(gè)基于EUV的移動(dòng)DRAM產(chǎn)品。
據(jù)了解，EUV DRAM為三星電子基于第三代10nm級(jí)（1z）工藝的16Gb LPDDR5 DRAM開發(fā)的全新移動(dòng)DRAM產(chǎn)品，傳輸速度達(dá)到6400 Mb/sis，比目前大多數(shù)旗艦智能手機(jī)的12Gb LPDDR5（5500 Mb/s）快16%。而當(dāng)該DRAM被制成16GB封裝時(shí)，能夠在一秒鐘內(nèi)處理51.2GB大小的文件，相當(dāng)于10部全高清電影（5GB）。
引起注意的是，在制作工藝方面，此次三星終于成功引入EUV光刻技術(shù)。EUV是一種波長(zhǎng)為13.5納米的短光源，其波長(zhǎng)大約是今天廣泛使用的ArF光源的十分之一，能夠在半導(dǎo)體晶圓上刻畫出更加精細(xì)的電路。由于簡(jiǎn)化了半導(dǎo)體制造工藝，EUV能夠?qū)⒅圃炀?xì)電路所需的光刻工藝減少一半，并大幅提高生產(chǎn)率。
據(jù)三星電子的一位發(fā)言人此前向《電子時(shí)報(bào)》透露，使用EUV的1a工藝，生產(chǎn)效率是基于12英寸晶圓的1x工藝的兩倍。
然而，EUV光刻機(jī)造價(jià)昂貴，單臺(tái)達(dá)到1.29億美元，所需投資巨大，同時(shí)EUV光刻技術(shù)也有很高的技術(shù)壁壘。因此，三星電子的EUV DRAM商業(yè)化決定不可謂不大膽。在今年3月將該技術(shù)應(yīng)用于10nm級(jí)（1x）進(jìn)程的DRAM之后，三星已具備將該技術(shù)應(yīng)用于其第三代1z進(jìn)程DRAM的能力。
三星電子的下一個(gè)目標(biāo)是將該技術(shù)應(yīng)用到下一代產(chǎn)品——第四代10nm級(jí)（1a）流程上的DRAM上。公司副董事長(zhǎng)金基南（Kim Ki-nam）在今年3月舉行的股東大會(huì)上表示，該公司計(jì)劃開發(fā)第四代10nm級(jí)DRAM和第七代V-NAND內(nèi)存，并計(jì)劃在明年某個(gè)時(shí)候量產(chǎn)第四代10nm級(jí)DRAM。
兩大巨頭或推動(dòng)DRAM市場(chǎng)巨變，EUV成最大X因素
SK海力士方面，也已在加速推進(jìn)其基于1a工藝的EUV DRAM產(chǎn)品量產(chǎn)計(jì)劃。公司旗下未來技術(shù)研究所專門成立了一個(gè)EUV光刻工作小組，正在研究EUV光刻所需的必要技術(shù)，如光刻、蝕刻和掩模制造，目標(biāo)是將EUV工藝應(yīng)用于明年初的1a DRAM生產(chǎn)，同時(shí)為在2022年完成1b EUV DRAM的開發(fā)制定了路線圖。
據(jù)ETNews預(yù)計(jì)，SK海力士將在其下一代DRAM的生產(chǎn)基地M16芯片廠批量生產(chǎn)EUV DRAM，目前已經(jīng)在園區(qū)內(nèi)安裝了兩臺(tái)EUV光刻機(jī)。一旦M16工廠的建設(shè)按計(jì)劃在今年年底完成，SK海力士將開始在M16工廠建造與EUV光刻相關(guān)的必要設(shè)施和設(shè)備。
專家預(yù)測(cè)，SK海力士將像三星電子一樣，在ArF光刻機(jī)難以實(shí)現(xiàn)的層級(jí)上應(yīng)用EUV工藝。另有一些說法稱，SK海力士已經(jīng)確保了可觀的EUV DRAM產(chǎn)量水平。
最新數(shù)據(jù)顯示，三星電子、SK海力士和美光占據(jù)了全球DRAM市場(chǎng)約94%的份額，其中三星電子和SK海力士就占據(jù)了約74%的份額。而在這三家公司中，也僅有美光尚未在其產(chǎn)品中引入EUV技術(shù)，據(jù)悉正尋求用其現(xiàn)有的光刻技術(shù)盡可能滿足需求。
ETNews認(rèn)為，三星電子和海力士正尋求通過自己的EUV DRAM技術(shù)實(shí)現(xiàn)差異化，這可能會(huì)導(dǎo)致市場(chǎng)的寡頭壟斷結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，而這種情況本不可能改變。EUV DRAM將進(jìn)一步擴(kuò)大韓國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)與中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)之間的差距。
根據(jù)韓國(guó)進(jìn)出口銀行關(guān)于中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)現(xiàn)狀和預(yù)測(cè)的報(bào)告，認(rèn)為當(dāng)前韓國(guó)與中國(guó)的DRAM技術(shù)存在5年的差距。報(bào)告還指出，由于EUV設(shè)備的昂貴成本和有限的供應(yīng)能力，韓國(guó)公司將有可能在與中國(guó)公司的競(jìng)爭(zhēng)中確立更大的優(yōu)勢(shì)。