三星已在用EUV光刻机生产DRAM内存，对中国内存厂商有什么影响？

大众所知的是，DRAM存储器市场及先进的工艺集中度很高，当前被少数几家厂商掌握，据中国闪存市场ChinaFlashMarket公布的数据显示，2019年，在全球DRAM内存市场，三星独占46%的市场份额，海力士占29%，美光占到的市场为21%。

在DRAM内存的春风一波波袭来时，工艺迭代、产品迭代及产能控制，成了DRAM存储器厂商提升盈利能力的重点。而为了提高生产效益及拉大竞争差距，DRAM存储大厂已竞相推进下一代工艺技术。

关于DRAM存储器制程工艺，目前先进的DRAM器件均在18nm-15nm区间徘徊，进展缓慢，总是无法做出突破。三星作为内存龙头一直致力于推动DRAM制程发展，从去年起就有消息传出将在DRAM制程中引入EUV（极紫外光刻）技术。

自去年开始，有消息称SK海力士已经向荷兰ASML下单购买EUV光刻机设备，并有意应用于DRAM制程，但是SK海力士官方并无确认。目前SK海力士最先进的DRAM产品为第三代10nm级（1Z）DRAM，且该产品较上一代1Y产品生产效率提高了约27%，无需极紫外光技术即可生产。

美光在三家中对EUV技术的态度最为保守，有消息称，美光推迟了EUV的导入，可能推迟至1γnm技术之后，具体什么时间不确定。目前，美光大规模生产的制程为1Znm工艺，下一代微细化工艺技术被命名为1α、1β和1γnm。

日前，三星宣布已经成功出货了100万个基于EUV技术的10nm级（D1X）DDR4模块。此外，三星还表示，从第四代10nm级（D1α）或更先进的14nm级DRAM存储器开始，三星会将EUV技术全面应用在下一代DRAM产品中。预计将从2021年开始批量生产基于D1α的DDR5和LPDDR5，将使12英寸晶圆的生产效率提升一倍。

实际上，EUV减少了多重图形制作中的重复步骤，并提高了图案的分辨率，从而提高了性能、产量并缩短了开发时间。除了晶圆代工逻辑工艺采用EUV成为趋势，包括台积电、三星在7nm开始采用EUV技术后，三星计划扩大应用至DRAM工艺。

此前有消息称，三星斥资33.8亿美元向ASML采购20台EUV光刻机，不仅用于7/5nm等逻辑工艺，还用在DRAM内存芯片生产上。

作为全球首家在DRAM内存上引入EUV技术的大厂，三星早在2019年11月便已采用EUV技术生产1Z nm的DRAM内存。不过，据知情人士透露，三星在初期的用量不大，在华城17产线与晶圆代工事业部共享EUV设备的方式进行，然后平泽工厂也会启动EUV技术量产DRAM内存，显示三星DRAM正式走向EUV技术。

2019年第4季度，在DRAM跌入低谷时，三星成为唯一在DRAM业务上扭亏为盈的主力厂商，原因就是通过向1Y工艺过渡，降低了生产成本。2020年，DRAM主力厂商将逐渐从1Y向1Z过渡。根据三星测算，1Z纳米DRAM不用EUV设备的情况下，也比目前1Y纳米DRAM产能提升20％。

三星的1Z纳米工艺属于第三代10nm级工艺，但这不代表10nm工艺。目前10nm工艺主要被分为1Xnm、1Ynm、1Znm等，这是因为DRAM在提升小于20nm的制程变得非常困难，所以DRAM内存工艺的线宽指标不再那么精确；而1Xnm工艺相当于16nm-19nm，1Ynm工艺相当于14nm-16nm，1Znm工艺大概是12nm-14nm级别，在这之后还有1α、1β及1γ工艺。

在三星率先将EUV技术导入1Z纳米DRAM后，另外两大DRAM存储器厂商——海力士和美光，也透露将考虑评估采用EUV技术，业界预期将可能在1α纳米或1β纳米世代开始导入。

据悉，SK海力士在韩国利川市新建的DRAM生产工厂中，研发内含EUV技术的DRAM存储器生产技术。更有消息称，SK海力士已经向ASML下单购买EUV光刻设备，并有意应用于DRAM制程工艺，不过海力士官方对此并没确认。目前SK海力士最先进的DRAM产品为第三代10nm级（1Z）DRAM，较上一代1Y产品生产效率提高了约27％，无需EUV技术就可生产。

三星积极地导入EUV技术，海力士也在跟进，美光的动作似乎略显保守。此前美光在2018年曾提过，即使到了1α及1β工艺节点，也没有用EUV技术的必要性，不过后来美光态度出现转变，并表示从进入1Z纳米之后将会持续评估用EUV技术的DRAM成本效益，不排除在合适时间点导入EUV设备。有消息称，美光推迟了EUV的导入，可能推迟至1γnm技术后，具体什么时间暂时不确定。

随着上亿美元的EUV设备导入，意味着10nm DRAM工艺竞赛升温，也将极大提升DRAM先进工艺领域的准入门槛。在DRAM存储器厂商陆续进军1Znm工艺，并布局引进EUV光刻机技术后，对国内DRAM存储器产业必然会造成一定影响。

目前，国内DRAM内存领域排名第一的本土厂商长鑫存储，用的是10G1工艺生产DRAM内存，也就是10nm级第一代工艺，更确切地说是19nm工艺，跟三星相比在技术上落后了两三代。但从长鑫存储的规划图得知，下一代将推出第二代10G3（17nm）技术，计划在2021年完成对17nm工艺技术的研发，即国产1Xnm工艺将在2021年完成，与国际主流DRAM厂商相比也是有着多达5年的差距。

与逻辑制程工艺的路径相似，DRAM的物理极限约为10nm左右。从2016年起，DRAM厂商开始用1Xnm节点制不断逼近物理极限。目前三星已经推进1Znm工艺，后续进入1anm工艺将更加困难。业内人士表示，随着后续工艺难度的加大，或许将很难维持一年一个工艺的进度，是国内厂商追赶国际一流存储器大厂，在工艺上缩小差距的好时机。