5月25日，美光總裁暨執(zhí)行長Sanjay Mehrotra表示，公司位于中國臺(tái)灣地區(qū)的新廠正式開啟使用后，美光將引進(jìn)最先進(jìn)的1α納米DRAM制程進(jìn)行生產(chǎn)，同時(shí)還將配備最先進(jìn)的極紫外光(EUV)設(shè)備。此前，三星與SK海力士均已宣布，在DRAM的部分工藝中將采用EUV光刻技術(shù)。這意味著，世界排名前三的DRAM供應(yīng)商三星、SK海力士、美光都已在DRAM的制造過程中使用了EUV光刻技術(shù)。

　　使用EUV是大勢所趨

　　隨著高性能計(jì)算應(yīng)用的場景不斷增加，各國數(shù)據(jù)中心建設(shè)數(shù)量和速度也在持續(xù)攀升，對存儲(chǔ)器產(chǎn)品的性能要求也越來越高。DRAM研發(fā)技術(shù)正在加速升級(jí)，工藝制程已經(jīng)進(jìn)入到10nm級(jí)別，各大存儲(chǔ)器廠商紛紛推出1X、1Y、1Z制程產(chǎn)品，并且向1α，1β、1γ 等節(jié)點(diǎn)技術(shù)持續(xù)推進(jìn)。有觀點(diǎn)認(rèn)為，當(dāng)DRAM芯片工藝到達(dá)15nm時(shí)，就要使用EUV光刻機(jī)。隨著各大存儲(chǔ)廠商在工藝上的演進(jìn)，EUV的加入已是大勢所趨。

　　市場報(bào)告顯示，三星在全球DRAM市場占有44%的份額，銷售額達(dá)到了近419億美元。作為DRAM領(lǐng)域龍頭企業(yè)，三星也往往引領(lǐng)著技術(shù)潮流走向。三星在2020年3月就率先提出了在DRAM的制造過程中使用EUV光刻技術(shù)的方案，并且于2021年10月，開始正式批量生產(chǎn)基于14nm EUV光刻技術(shù)制造的DRAM。此過程中，三星還將其最先進(jìn)的14nm DDR5 DRAM工藝EUV層數(shù)從兩層增加到了五層。2021年11月，三星表示，已經(jīng)應(yīng)用EUV技術(shù)開發(fā)了14nm 16Gb低功耗雙倍數(shù)據(jù)速率的5X (LPDDR5X) DRAM，專門用于5G、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和其他大數(shù)據(jù)終端等高速率應(yīng)用領(lǐng)域。

　　SK海力士在2021年DRAM市場占有率為28%，排在第二位，銷售額為266億美元。與三星一樣，SK海力士在2021年第四季度財(cái)報(bào)中表示，已經(jīng)在該季度中量產(chǎn)了基于EUV技術(shù)的1αnm工藝DDR5內(nèi)存芯片。SK海力士還指出，1αnm工藝內(nèi)存雖然使用的EUV光刻機(jī)成本高昂，但是有助于提高生產(chǎn)效率，是無法繞過的升級(jí)過程。2022年，SK海力士會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大1αnm工藝內(nèi)存生產(chǎn)，基于EUV技術(shù)的1αnm產(chǎn)量預(yù)計(jì)到年底將占到總產(chǎn)量的25%。

　　2021年，美光占據(jù)全球23%的市場份額，排在第三位，DRAM銷售額增長41%至219億美元。美光在公布2021財(cái)年第三財(cái)季財(cái)報(bào)的電話會(huì)議中表示，此前美光一直在回避使用EUV，而是專注于其他光波較長的光刻設(shè)備上，因?yàn)槠渌饪淘O(shè)備能夠滿足其需求。但其實(shí)美光已經(jīng)訂購了EUV設(shè)備，以備不時(shí)之需，并計(jì)劃從2024年開始使用EUV光刻技術(shù)生產(chǎn)DRAM。

　　美光在近日舉辦的投資者日活動(dòng)上，公布了DRAM的未來技術(shù)路線圖，其中明確指出將在1γ DRAM的工藝中引入EUV技術(shù)。而此次，美光總裁暨執(zhí)行長Sanjay Mehrotra正式宣布將在中國臺(tái)灣地區(qū)的新廠引進(jìn)最先進(jìn)的EUV設(shè)備，這也印證了美光的EUV計(jì)劃正在穩(wěn)步實(shí)施中。

　　從ASML等EUV光刻機(jī)供應(yīng)商的角度來說，DRAM的制造過程中加入EUV光刻技術(shù)，可謂是一件大喜訊。ASML發(fā)布的2022年第一季度財(cái)報(bào)顯示，ASML來自邏輯和存儲(chǔ)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)均為50%。與上一季度相比，ASML來自存儲(chǔ)客戶的銷售收入大幅增加。ASML總裁兼首席執(zhí)行官Peter Wennink在一份聲明中表示：“本季度，我們收到了邏輯芯片和存儲(chǔ)芯片客戶的多個(gè)High-NA EXE:5200系統(tǒng)(EUV 0.55 NA)訂單。”

　　財(cái)報(bào)中更是著重指出，為了提高芯片電路的精細(xì)程度，三星、美光、SK海力士等存儲(chǔ)芯片廠商，都紛紛使用EUV光刻工藝來生產(chǎn)存儲(chǔ)芯片。這正是推動(dòng)ASML來自存儲(chǔ)芯片廠商EUV訂單快速增長的一大重要原因。

　　EUV使DRAM全面提升

　　目前DRAM制造中光刻設(shè)備主要還是以DUV為主，DUV設(shè)備主要使用193nm波長來進(jìn)行光刻，而EUV設(shè)備的波長為13.5nm，采用EUV設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)將縮短電路的寬度，在單位面積中能夠存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)。

　　而且，當(dāng)前電子產(chǎn)品正在向小型化、微型化發(fā)展，智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備等產(chǎn)品對芯片的尺寸和性能同樣看重，EUV技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)DRAM產(chǎn)品的尺寸減小，同時(shí)存儲(chǔ)和處理的能力得到提升，功耗也會(huì)降低。同樣EUV技術(shù)和DUV技術(shù)相比，EUV所用掩膜版數(shù)量少，需要處理的步驟也會(huì)減少，進(jìn)而縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間，在生產(chǎn)效率方面得到了提升。

　　“近些年，受庫存和產(chǎn)品價(jià)格的影響，各大存儲(chǔ)器廠商競爭非常激烈，EUV設(shè)備雖然投資價(jià)格比較高，但是帶來的效益是比較可觀的，能夠降低光罩的使用數(shù)量，提升產(chǎn)品的良率，降低生產(chǎn)成本。”半導(dǎo)體行業(yè)專家楊俊剛向《中國電子報(bào)》記者表示。

　　芯謀研究分析師張先揚(yáng)向記者表示，目前提高芯片組性能的方法主要有兩個(gè)，一是先進(jìn)封裝，二是先進(jìn)制程，這兩條路是相輔相成的。而對于存儲(chǔ)的性能要求始終在不斷提升，對比193nm的ArF，具備更短波長光源的EUV光刻機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的半導(dǎo)體電路圖案設(shè)計(jì)制造，相同表面積的芯片內(nèi)可以存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)。

　　張先揚(yáng)預(yù)測，未來晶圓廠在DRAM市場話語權(quán)會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)，封裝企業(yè)的盈利空間會(huì)相對壓縮，DRAM終端與晶圓廠會(huì)有更加深度的綁定。

　　TrendForce集邦咨詢分析師吳雅婷也同樣表示，使用EUV光刻技術(shù)是DRAM制程微縮的必經(jīng)之路，具體有三大好處：一是可以使DRAM進(jìn)一步制程微縮至15nm以下。二是通過更先進(jìn)制程的遞進(jìn)，單顆顆粒的容量向上提升至16Gb 或更高。三是生產(chǎn)制程時(shí)間縮短，因?yàn)槠湟毓獾牡罃?shù)可以減少。

　　但吳雅婷也指出，由于EUV造價(jià)高昂，因此在產(chǎn)品折舊攤提的初期將難以感受到單顆芯片成本下降的速度，整體DRAM在寡占市場的形態(tài)下，平均銷售單價(jià)難以再呈現(xiàn)過往間歇性大跌的狀態(tài)。

　　來源：中國電子報(bào)、電子信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)  作者：許子皓