SK海力士無錫廠工藝升級(jí),巧用一招化解EUV光刻機(jī)受限問題!
1月16日消息,根據(jù)韓國媒體引用市場人士的說法報(bào)道指出,SK海力士計(jì)劃將中國無錫工廠一部分的C2晶圓廠產(chǎn)能,提升至采用10nm級(jí)的第四代(1a)DRAM制程技術(shù),以為了接下來因應(yīng)市場的需求進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)做準(zhǔn)備。
目前,中國無錫工廠是SK海力士最主要的海外生產(chǎn)基地,其產(chǎn)能約占SK海力士DRAM總產(chǎn)量的40%。目前,該工廠正在生產(chǎn)10nm級(jí)的第二代(1y)和第三代(1z)DRAM產(chǎn)品,屬于較舊制程技術(shù)。
報(bào)道稱,SK海力士計(jì)劃將中國無錫工廠改造成生產(chǎn)10nm級(jí)第四代DRAM或更先進(jìn)制程的目標(biāo)并不容易,原因是受到美國針對(duì)中國大陸所施行的先進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備出口禁令所影響。美國政府自2019年起,就已經(jīng)要求荷蘭政府禁止出口ASML EUV光刻機(jī)到中國大陸。而SK海力士預(yù)計(jì)生產(chǎn)的10奈米級(jí)第四代DRAM就必須采用EUV曝光機(jī),但由于無法將EUV光刻機(jī)引入到其中國無錫工廠,因此SK海力士無法用正常的方法生產(chǎn)10nm級(jí)第四代DRAM。
2022年10月7日,美國又出臺(tái)了新的對(duì)華半導(dǎo)體出口管制政策,限制了位于中國大陸的晶圓制造廠商獲取先進(jìn)邏輯制程芯片、128層及以上NAND閃存芯片、18nm半間距或更小的DRAM內(nèi)存芯片所需的制造設(shè)備的能力,除非獲得美國商務(wù)部的許可。這其中就包括了三星、SK海力士等外資企業(yè)在中國大陸的晶圓廠。隨后,荷蘭和日本也相繼在2023年跟進(jìn),與美國的限制政策對(duì)齊。
雖然SK海力士及三星在中國的晶圓廠獲得了一年的豁免期,但是由于無法確定后續(xù)是否能夠繼續(xù)獲得豁免,這也使得三星和SK海力士不敢對(duì)其在中國的晶圓廠進(jìn)行進(jìn)一步的升級(jí)。
不過,在2023年10月,美國商務(wù)部向三星電子和SK海力士位于中國大陸的晶圓廠提供“無限期豁免”,即美國供應(yīng)商無需任何許可,就可向三星和SK海力士在華晶圓廠供應(yīng)半導(dǎo)體設(shè)備。此舉消除了三星和SK海力士在華晶圓廠運(yùn)營的不確定性,因此也使得他們能夠繼續(xù)對(duì)這些晶圓廠進(jìn)行升級(jí)。也就是說,他們能夠繼續(xù)在中國大陸制造128層及以上NAND閃存芯片、18nm半間距或更小的DRAM內(nèi)存芯片。但是,EUV光刻機(jī)仍屬于禁運(yùn)之列。所以,SK海力士無法在無錫晶圓廠生產(chǎn)需要用到EUV制程的10nm級(jí)的第四代(1a)DRAM。
為了解決這一問題,SK海力士選擇在制程轉(zhuǎn)換上以“運(yùn)輸”(兩地制造)的方式來應(yīng)對(duì),即10nm級(jí)制程的第4代DRAM部分生產(chǎn)在中國無錫工廠進(jìn)行,之后生產(chǎn)出來的晶圓再被送回SK海力士總部所在的韓國利川園區(qū),進(jìn)行EUV制程階段的制造,然后再運(yùn)回?zé)o錫完成最后的制造過程。由于EUV制程在第4代DRAM產(chǎn)品中僅使用一層的曝光應(yīng)用,所以就增加的成本來說將是SK海力士可以接受的。
事實(shí)上,SK海力士在2013年中國無錫工廠發(fā)生火災(zāi)期間,就曾經(jīng)使用此方法克服DRAM生產(chǎn)中斷問題。不過,對(duì)于中國無錫工廠的制程轉(zhuǎn)換狀況,SK海力士則表示無法確認(rèn)具體的工廠營運(yùn)計(jì)劃。
報(bào)道強(qiáng)調(diào),2013年SK海力士的中國無錫工廠發(fā)生火災(zāi)時(shí),SK展示了其對(duì)運(yùn)輸?shù)那擅钸\(yùn)用。當(dāng)某些生產(chǎn)線在當(dāng)時(shí)火災(zāi)中完全完全被破壞、無法立即進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),部分生產(chǎn)完成的晶圓被裝載到飛機(jī)上,帶回到利川工廠,進(jìn)行必要的工作,然后再運(yùn)回中國無錫工廠完成。由于當(dāng)時(shí)的火災(zāi),無錫工廠的產(chǎn)能降到每月65,000片的情況,約為原來產(chǎn)能的一半。通過運(yùn)輸?shù)姆椒?,盡可能的將DRAM的供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)降到最低,并且能在2個(gè)半月的時(shí)間內(nèi)快速恢復(fù)。這情況顛覆了業(yè)界對(duì)火災(zāi)危機(jī)將持續(xù)六個(gè)月至一年的預(yù)期,也克服了史無前例的DRAM供需危機(jī)。
如今,SK海力士又將上演10年前的戲碼。由于美國對(duì)中國大陸的限制,導(dǎo)致EUV光刻機(jī)無法進(jìn)入到中國大陸境內(nèi),使得SK海力士不得不選擇將無錫工廠的晶圓所需的EUV生產(chǎn)工序轉(zhuǎn)移到韓國利川工廠,藉此來實(shí)現(xiàn)無錫晶圓廠10nm級(jí)的第四代DRAM的生產(chǎn)。
隨著半導(dǎo)體市場進(jìn)入復(fù)蘇階段,高性能DRAM芯片的產(chǎn)能擴(kuò)張也開始進(jìn)入刻不容緩的時(shí)機(jī)點(diǎn)。通過運(yùn)輸?shù)姆绞?,SK海力士對(duì)高性能DRAM芯片生產(chǎn)擴(kuò)產(chǎn)也有了一個(gè)可靠的解決方式。
編輯:芯智訊-林子
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