三星“緊咬”臺積電：聯手ASML投資7億歐元布局先進制程

12月13日，在荷蘭光刻機巨頭阿斯麥公司（ASML）總部舉行的半導體合作協議儀式上，韓國半導體巨頭三星電子與該公司簽訂了建立EUV聯合研究中心的合作備忘錄。

根據備忘錄內容，EUV聯合研究中心將建在韓國首都地區，三星電子和阿斯麥公司將共同投資7億歐元(約1萬億韓元)用于開發下一代曝光設備。通過此次和ASML成立聯合研究中心，三星電子稱將計劃提早引入ASML下一代曝光設備，并增加最新產品的生產比例，以引領存儲微工藝的創新。

為了保持能夠在先進制程賽道上與行業伙伴競爭，三星電子當前已砸下重金。根據財報信息，今年上半年三星電子在芯片基礎設施領域投入了超過23萬億韓元，這一數據是去年同期的兩倍。此外為了守住ASML這一重要合作伙伴，三星電子曾于2012年以7000億韓元左右的價格收購了ASML 3%的股份，成為其第二大股東。

不過，存儲行業的價格波動也讓三星電子的業績受到影響，未來先進制程上的成本與利潤的平衡將是三星下一階段的重要挑戰。

存儲大廠“逐鹿”先進制程

極紫外光刻機（Extreme Ultra-violet），又通常被稱為EUV光刻機，它以波長為10-14納米的極紫外光作為光源的光刻技術，該設備當前可被應用于14nm及以下的先進制程芯片的制造。

自率先將EUV光刻技術應用于14納米DRAM芯片的量產，三星電子就一直力推該技術在DDR5產品線上的落地。

據公開信息，今年5月三星宣布開始量產12nm級16Gb DDR5產品。與上一代產品相比，三星稱最新產品的功耗降低了23%，晶圓生產率提高了20%，最高可支持7.2Gbps的傳輸速度。隨后今年9月，三星宣布開發出32Gb DDR5的內存芯片，產品預計在今年底量產。

除了三星，存儲行業另外兩家巨頭也在使用先進制程主攻DDR5。SK海力士于2021年10月推出了全球首款DDR5產品，搶跑另外兩家行業競爭對手。隨后今年5月，該公司宣布完成用于DRAM的第五代10納米級（1β）技術研發，并稱將向英特爾供應內置該技術的相關產品。

從時間上來看，三星于2021年將EUV技術引入行業，相比之下美光的技術路線規劃起步較晚。美光計劃從2024年開始將EUV納入DRAM開發路線圖。今年10月，該公司宣布已將1β制程技術應用于16Gb DDR5內存開發，已面向數據中心及PC市場的所有客戶出貨。

縱觀市場，盡管在整個存儲行業經歷下行周期的背景下上述三家大廠都遭受了降價、減產和去庫存的挫折，不過這似乎并沒有影響各家推動DDR5產品的布局。美光科技在9月末的業績說明會議上表示，公司預計其DDR5出貨量將在2024年第一季度末超過DDR4，超過行業進展速度。

聚焦先進制程為存儲產品性能帶來的加持，當前已有不少應用廠商推出了面向DDR5的硬件設備，如英特爾的MeteorLake處理器僅支持DDR5和LPDDR5；AMD的Ryzen 7000也僅支持DDR5。市場調研機構Yole Development分析指出，從DDR4到DDR5的內存過渡將會非常迅速。TrendForce集邦咨詢預計，2023~2027年全球晶圓代工成熟制程（28nm及以上）及先進制程（16nm及以下）產能比重大約維持在7:3。

三星的挑戰

隨著存儲行業邁入下行周期，三星電子今年上半年以來的業績受到影響。

為了緩解資金壓力，三星電子除了向母公司三星集團借了20萬億韓元外還出售了部分比亞迪和SFA Engineering的股份。與此同時，三星電子也在陸續出售ASML的股份，截至今年6月底，三星電子對ASML的持股比例從原來的3%下降到僅剩0.7%。

同時有行業人士觀察發現，盡管三星電子當前在存儲市場份額方面穩坐“頭把交椅”，不過從DDR5市場來看，SK海力士的產品由于市場進入時間更早、良率更高，因此似乎更受歡迎。新韓投資證券分析指出，在DRAM三巨頭三星、美光、SK海力士之中，SK海力士新一代制程（1β）發展進度相對領先，預計到2024年SK海力士可以在DDR5領域拿下市占冠軍的寶座。

TrendForce集邦咨詢資深研究副總經理郭祚榮分析，三星電子當前正努力在先進制程領域追趕臺積電。

在先進制程領域，臺積電一直是行業企業競爭的對象。2023年第三季度，臺積電3nm制程 占總營收比例比達到6%；5納米占37%；7納米占16%，整體先進制程（7nm 含以下）營收占比已達近六成。

臺積電總裁魏哲家在最近召開的一場業績說明會上指出，3納米制程良率較好，下半年需求受益于高性能計算及智能手機驅動，全年營收貢獻預計約4%至6％，到明年還會更高。而N3E制程已通過驗證并達良率目標，將于第三季度量產。他認為，3納米將作為一個長期工藝節點，未來將持續發展N3P、N3X等制程。

至于更先進的2納米N2制程，魏哲家表示，研發進展順利，將如期于2025年進入量產。他指出，AI相關需求要求能效提升，因此客戶參與程度和時間均較早，對2納米的興趣將與3納米相當或更高，預期2納米制程于2025年量產推出后，將是業界最先進制程。

根據TrendForce集邦咨詢提供的調研數據，2023年第四季度，三星電子8英寸工廠的產能利用率預計約為41%，居于行業底部水平，12英寸產能利用率約為66%，居于行業中等偏下水平。

“從12英寸產能利用率較低的狀況就可以看出，如果沒有更多的客戶訂單，三星電子的工藝很難改善良率。” 郭祚榮表示。