5月25日，美光總裁暨執(zhí)行長Sanjay Mehrotra表示，公司位于中國臺灣地區(qū)的新廠正式開啟使用后，美光將引進最先進的1α納米DRAM制程進行生產(chǎn)，同時還將配備最先進的極紫外光(EUV)設備。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。這意味著，世界排名前三的DRAM供應商三星、SK海力士、美光都已在DRAM的制造過程中使用了EUV光刻技術。

　　使用EUV是大勢所趨

　　隨著高性能計算應用的場景不斷增加，各國數(shù)據(jù)中心建設數(shù)量和速度也在持續(xù)攀升，對存儲器產(chǎn)品的性能要求也越來越高。DRAM研發(fā)技術正在加速升級，工藝制程已經(jīng)進入到10nm級別，各大存儲器廠商紛紛推出1X、1Y、1Z制程產(chǎn)品，并且向1α，1β、1γ 等節(jié)點技術持續(xù)推進。有觀點認為，當DRAM芯片工藝到達15nm時，就要使用EUV光刻機。隨著各大存儲廠商在工藝上的演進，EUV的加入已是大勢所趨。

　　市場報告顯示，三星在全球DRAM市場占有44%的份額，銷售額達到了近419億美元。作為DRAM領域龍頭企業(yè)，三星也往往引領著技術潮流走向。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光刻技術制造的DRAM。此過程中，三星還將其最先進的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)應用EUV技術開發(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、機器學習和其他大數(shù)據(jù)終端等高速率應用領域。

　　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年第四季度財報中表示，已經(jīng)在該季度中量產(chǎn)了基于EUV技術的1αnm工藝DDR5內存芯片。SK海力士還指出，1αnm工藝內存雖然使用的EUV光刻機成本高昂，但是有助于提高生產(chǎn)效率，是無法繞過的升級過程。2022年，SK海力士會繼續(xù)擴大1αnm工藝內存生產(chǎn)，基于EUV技術的1αnm產(chǎn)量預計到年底將占到總產(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財年第三財季財報的電話會議中表示，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備上，因為其他光刻設備能夠滿足其需求。但其實美光已經(jīng)訂購了EUV設備，以備不時之需，并計劃從2024年開始使用EUV光刻技術生產(chǎn)DRAM。

　　美光在近日舉辦的投資者日活動上，公布了DRAM的未來技術路線圖，其中明確指出將在1γ DRAM的工藝中引入EUV技術。而此次，美光總裁暨執(zhí)行長Sanjay Mehrotra正式宣布將在中國臺灣地區(qū)的新廠引進最先進的EUV設備，這也印證了美光的EUV計劃正在穩(wěn)步實施中。

　　從ASML等EUV光刻機供應商的角度來說，DRAM的制造過程中加入EUV光刻技術，可謂是一件大喜訊。ASML發(fā)布的2022年第一季度財報顯示，ASML來自邏輯和存儲領域的貢獻均為50%。與上一季度相比，ASML來自存儲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芯片客戶的多個High-NA EXE:5200系統(tǒng)(EUV 0.55 NA)訂單。”

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

　　EUV使DRAM全面提升

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

　　而且，當前電子產(chǎn)品正在向小型化、微型化發(fā)展，智能手機、可穿戴設備等產(chǎn)品對芯片的尺寸和性能同樣看重，EUV技術能夠實現(xiàn)DRAM產(chǎn)品的尺寸減小，同時存儲和處理的能力得到提升，功耗也會降低。同樣EUV技術和DUV技術相比，EUV所用掩膜版數(shù)量少，需要處理的步驟也會減少，進而縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)時間，在生產(chǎn)效率方面得到了提升。

　　“近些年，受庫存和產(chǎn)品價格的影響，各大存儲器廠商競爭非常激烈，EUV設備雖然投資價格比較高，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。”半導體行業(yè)專家楊俊剛向《中國電子報》記者表示。

　　芯謀研究分析師張先揚向記者表示，目前提高芯片組性能的方法主要有兩個，一是先進封裝，二是先進制程，這兩條路是相輔相成的。而對于存儲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，可以實現(xiàn)更精細的半導體電路圖案設計制造，相同表面積的芯片內可以存儲更多的數(shù)據(jù)。

　　張先揚預測，未來晶圓廠在DRAM市場話語權會進一步加強，封裝企業(yè)的盈利空間會相對壓縮，DRAM終端與晶圓廠會有更加深度的綁定。

　　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進一步制程微縮至15nm以下。二是通過更先進制程的遞進，單顆顆粒的容量向上提升至16Gb 或更高。三是生產(chǎn)制程時間縮短，因為其要曝光的道數(shù)可以減少。

　　但吳雅婷也指出，由于EUV造價高昂，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，平均銷售單價難以再呈現(xiàn)過往間歇性大跌的狀態(tài)。

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