AI浪潮下,存储市场DRAM芯片正朝着更小、更快、更好的方向发展,EUV光刻机担当重任。三大DRAM原厂中有两家已经引进EUV光刻机生产DRAM芯片,美光相对保守,不过也于今年将在1γ(1-gamma)制程进行EUV技术试产,三大原厂集结,存储市场EUV光刻机时代开启。
美光1γ DRAM开启EUV试产
与其他半导体大厂相比,美光并不急于为DRAM芯片生产导入EUV(极紫外光)设备,其DRAM芯片产品皆采用DUV(深紫外光)光刻机制造。
近期,媒体报道美光计划于2024年开始在其10纳米级的1γ制程技术上进行EUV光刻技术的试生产,预计该制程技术于2025年进入大规模量产的阶段。
图片来源:美光
今年6月26日,美光最新(2024年3-5月)财报显示,该季公司营收68.11亿美元,环比增长17%,同比增长81.5%;Non-GAAP下,美光经营利润9.41亿美元;净利润7.02亿美元,环比增长47%。其中,DRAM收入约47亿美元,环比增长13%,营收占比约69%。
美光CEO Sanjay Mehrotra在财报会议上表示,1γ制程DRAM试产进展顺利, 符合量产计划。现阶段,美光正在日本广岛工厂开发采用EUV光刻技术的1γ DRAM制造技术,这也是首批1γ存储器的试产地。
美光DRAM技术路线图显示,1γ之后,美光也将在1δ工艺中采用EUV技术,同时美光在未来几年将发展3D DRAM的架构,以及用于DRAM生产的High-NA EUV光刻技术。
业界透露,High NA EUV技术是EUV技术的进一步发展。NA代表数值孔径,表示光学系统收集和聚焦光线的能力。数值越高,聚光能力越好。通过升级将掩膜上的电路图形反射到硅晶圆上的光学系统,High NA EUV光刻技术能够大幅提高分辨率,从而有助于晶体管的进一步微缩。
EUV:存储大厂引领先进DRAM技术的关键
当前,DRAM先进制程不断朝10nm级别迈进,生产难度与生产设备也随之升级,因而存储大厂开始瞄准EUV光刻机。
据悉,DUV光刻使用193纳米波长,而EUV光刻使用13.5纳米波长,波长改善有助于绘制更精细的电路,从而可以在相同的表面积中存储更多的数据。使用EUV工艺制造的芯片尺寸虽小但功能强大,处理能力和生产率更强,从而使得智能手机、物联网设备和服务器等应用中的多功能性进一步提高。
得益于半导体制造技术和专业技能的积累,三星在部署EUV光刻机方面具备先发优势,是三大DRAM原厂中率先引用EUV光刻机生产DRAM芯片的厂商。
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三星于2020年宣布已交付100万个基于EUV技术的10纳米级 (D1x) DDR4(第四代双倍数据速率DRAM,同年,三星正式启动华城厂区极紫外光刻(EUV)专用V1生产线。2021年10月,三星宣布开始量产14nm EUV DDR5 DRAM。随后,三星一直批量生产使用EUV技术的特定产品。
进入2024年,媒体报道三星计划进一步扩大EUV工艺,今年年底前实现1c nm(对应美光1γ nm)制程的量产,这有望提升EUV使用量,在减小线宽、提升速率同时带来更好能效。
结语
存储产业中,DRAM制程技术正不断向10nm级别靠近,甚至未来有望突破10nm以下,这一过程中,EUV光刻技术也将在未来发挥更加重要的作用。随着美光1γ DRAM开启EUV时代,三星等存储大厂继续深耕EUV,未来EUV光刻机有望在DRAM生产中迎来属于它的高光时刻。
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