DRAM制程「钱」关成天险 台厂参赛权恐不保

存储器 中国闪存市场 Helan 2010-12-23 08:43
DRAM产业是极度资本密集的产业,在前债未清的情况下,眼前另一个产业天险是没有资金投入新机器设备上,影响所及恐怕会导致台系DRAM厂与国际大厂间的竞争力鸿沟持续扩大,在50/40奈米制程中,昂贵的浸润式曝光(Immersion Scanner)机台花费,已让台厂无力负荷,现在三星电子(Samsung Electronics)和海力士(Hynix)已投入资金在深紫外光(EUV)机台,为20/10奈米制程技术布局,台厂碍于资金不足只能干瞪眼,未来台湾DRAM产业的竞争力要往前行,得先克服「钱」关才行。
20奈米以下EUV机台昂贵 台厂无力负担
其中,艾司摩尔(ASML)已开始广发英雄帖,希望半导体业者能先付订金绑住EUV机台,才能顺利参加20/10奈米制程以下的竞赛,更搬出台积电、东芝(Toshiba)、全球晶圆(Global Foundries)、三星、海力士等已报名国际大厂,希望台系DRAM厂也能买单,但无奈台厂目前营运都自顾不暇,只有瑞晶愿意下订。
随着DRAM制程技术越往下走,瓶颈机台不断汰换更新,过去DRAM制程技术都是采用193奈米曝光机台,但走到50奈米制程以下时,193奈米曝光机逐渐退位,才有浸润式曝光机台跃升主流,其原理是在光源与晶圆中间加入水,使波长缩短到132奈米的微影技术。
原本当时的设备开发商一度希望主导由193奈米曝光机台直接转进用EUV机台,但台积电研发出浸润式曝光机台后,才取代原本的想法,但当浸润式曝光机台走到30奈米制程以下又会遇到瓶颈,目前业界虽然提出多项解决技术,但仍是以EUV机台呼声最高。
DRAM制程技术走到浸润式曝光机台设备后,对很多业者都产生庞大的资金负担,何况是EUV机台,对于极度强调要先进技术的内存制程而言,资金天险的确是严峻考验。
1台浸润式曝光机台平均要价新台币10亿~15亿元,且平均1台只能做1万~1.5万片的12吋晶圆,以1座月产能10万片的12吋晶圆厂来看,就需要7~10台设备,要转进50/40奈米制程,光是浸润式曝光机台的采购花费,就高达70亿~150亿元。
但未来转进20/10奈米制程时,EUV机台的费用更是浸润式曝光机台的2~3倍之多,DRAM业者未来光是追赶制程技术,资金负担之庞大便可以预见。
举例而言,1台EUV机台单价高达1亿美元,换算新台币30亿元来看,要将1座10万片产能的12吋晶圆厂产能,转换至20/10奈米制程技术以下,光是EUV机台就需要付出新台币200亿~300亿元的代价,对目前身负巨额债款的台系DRAM厂而言,根本无力负担。
浸润式曝光机台缺货历史恐重演
过去DRAM厂大量转进50奈米制程时,刚好遇上2008~2009年期间全球金融风暴加上DRAM产业大崩盘,除了三星以外的DRAM厂财务压力都很庞大,当时各厂没有多余资金订购浸润式曝光机台,等到半导体景气恢复,各家DRAM厂开始要买浸润式曝光机台时,却遇上机台大缺货,加上ASML在全球金融风暴期间也因为营运缩编,使得机台订单突然间一涌而入,ASML也是无力负荷。
但浸润式曝光机台的缺货,使得DRAM厂在转进50奈米以下的制程技术进度落后,直到2010年下半ASML机台才陆续交货,却也造成三星和同业之间的技术制程竞争差距再度拉大。
20/10奈米以下制程普及日,至少要到2012年之后,但有了之前浸润式曝光机台缺货的教训,ASML这次提前2年就开始希望客户能下订金,将EUV机台设备订下来,免得重蹈覆辙。
另一方面,市场也认为EUV机台研发成本相当昂贵,设备商也希望客户能一起投资参与开发,将客户在下世代技术上都绑在一起。
次世代微影技术未有主流 EUV技术太贵为人诟病
次世代微影技术其实目前还没有主流,除了ASML和比利时微电子研究中心(IMEC)支持的EUV技术外,还有无光罩多重电子束及浸润式微影多重曝光技术等,虽然EUV技术目前最广为讨论,但其造价昂贵也是市场诟病之处。
像是台积电除了支持EUV技术外,也投入无光罩多重电子束制程开发,无光罩多重电子束制程由于不需要光罩,设备造价也不若EUV机台高昂,因此也是EUV技术阵营另一个抗衡的力量。
业者也认为未来EUV技术成熟后,可带动机器设备的成本下降,不会让半导体体业者的财务负担过重。目前ASML的第1代EUV机台NXE:3100已开始出货,量产型NXE:3300机台则预计在2012年开始出货。
DRAM募资不易 将阻碍制程前进
整体来看,台湾DRAM产业面临的挑战接踵而来,但各个挑战都围绕着「钱」关,包括旧债难偿,每年都要和银行团展延还款,即使DRAM产业回到高峰期,随着台厂竞争力削弱,未来就算可以赚景气机会财,但脚步仍是无法追上三星。
再者,DRAM厂面临举债困难的问题,也使得业者无法投入新制程开发,现在连要买新机台设备都有困难,更何况未来18吋晶圆厂时代来临,台湾DRAM产业恐再也无力参与。
面对DRAM产业的财务困境,业者过去惯用举债来盖厂、扩产,现在已无力挽回,政府能做的也只是协助业者与银行团谈展延,若要谈到整并层面,台湾的利基优势早已一点一滴消失,只能被尔必达(Elpida)逐一收编。
过去政府主导的DRAM产业整合,几乎只有定调台美日抗韩,只有将海力士请出台湾,现在除了南亚科和华亚科属于美光阵营外,力晶、瑞晶、茂德都隶属尔必达阵营,市场认为未来就等尔必达要如何进行整合这3家台厂。

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