BOB半岛综合为了阻击台积电和日本半导体韩国也是拼了

　　BOB半岛综合12月中旬，韩国总统尹锡悦与荷兰首相马克·吕特发表联合声明，双方构建“半导体同盟”。双方一致认为，两国在全球半导体供应链中有着特殊的互补关系，并重申构建覆盖政府、企业、高校的半导体同盟的决心。为此，双方商定新设经贸部门之间的半导体对话协商机制，同时推进半导体专业人才培养项目。

　　陪同尹锡悦出访的还有三星电子和SK海力士公司的高管团队，这两家芯片巨头都是荷兰ASML公司的主要客户。

　　在变化多端的全球半导体市场，为了帮助由三星电子和SK海力士支撑的韩国半导体产业，尹锡悦走到了前台，凸显出韩国政府对于保持并提升本国半导体竞争力的决心。

　　几周前，三星电子老板李在镕到荷兰与ASML签署了重要协议。从荷兰返回韩国后，李在镕表示，对与ASML达成的协议感到满意。在EUV争夺战愈加激烈的当下，对于三星、英特尔和台积电这三强来说，谁先拿到ASML最先进的EUV设备，且拿到的尽量多，谁就在未来先进制程芯片竞赛中占得了先机。正因为如此，李在镕，甚至尹锡悦才如此积极地奔走。

　　据悉，按照协议规定，ASML在5年内将提供总共50套设备（不止EUV光刻机），而每台单价约为2000亿韩元（约为11.02亿元人民币），总价值可达10万亿韩元（约为551亿元人民币）。

　　综合三星电子、台积电和英特尔的规划来看，2022-2023年实现3nm制程量产，2025年实现2nm量产。其中，三星和台积电的竞争激烈，台积电3nm仍坚持采用改良的FinFET晶体管技术，三星则选择GAAFET技术BOB半岛综合。目前来看，台积电3nm继续保持市场领先地位，并获得了全球多数大客户的订单。

　　三星电子在2023年推出了第二代3nm工艺，计划2025年量产2nm，2027年推出1.4nm，到2030年赶上台积电。

　　2025年，三星将推出2nm（SF2）制程，据悉，该工艺将采用背面供电技术，这样可以进一步提升性能，因为供电电路被移到芯片背面，给正面留出了集成更多晶体管的空间。

　　在2nm制程之后，三星将增加晶体管的纳米片数量，这样可以增强驱动电流，提高性能，因为更多的纳米片允许更多的电流流过晶体管，从而增强其开关能力和运行速度。更多的纳米片还可以更好地控制电流，有助于减少漏电流BOB半岛综合，从而降低功耗。改进的电流控制也意味着晶体管产生的热量更少，从而提高了电源效率。

　　据韩国媒体报道，三星晶圆代工部门正在整合优势资源BOB半岛综合，快速推进其2nm生产计划。

　　台积电同样计划于2025年推出2nm制程，也将采用纳米片工艺，到那时，三星已经在GAA晶体管方面拥有丰富的经验，这对晶圆代工很有利。因此，三星对2nm制程寄予厚望，无论是工艺技术，还是良率，可以与台积电分庭抗礼。

　　近期，台积电已经启动了2nm试产的前置作业，预计导入最先进AI系统来加速试产效率。目标是今年试产近千片，试产顺利后，将导入后续建设完成的竹科宝山Fab 20厂，由该厂团队接力冲刺2024年风险试产与2025年量产目标。

　　无论是对于攻城的三星电子，还是对于守城的台积电，必须打好2nm制程量产这一仗。而制程越先进，对EUV光刻设备的依赖度越高，此时，ASML占到了舞台中央。

　　据悉，2024全年，ASML计划生产10台可生产2nm芯片的EUV设备，而英特尔可能已经预先拿到了其中的6台。这种情况下BOB半岛综合，三星与台积电在这方面的竞争会更激烈。

　　在半导体设备领域，韩国在半导体测试等后道设备领域的国产化已经取得重大进展，在前道设备方面，光刻和离子注入机仍处于零国产化的状态。韩国在8大半导体设备方面的国产化率如下：热处理（70%），沉积（65%），清洗（65%），平整化（60%），蚀刻（50%），测量分析（30%），光刻(0%)，离子注入(0%)。

　　因此，三星需要将更多的EUV和离子注入设备，以及后续服务和技术支持引入到韩国本土，以提升其先进制程工艺的开发和量产效率。为此，三星电子与ASML签署了一份价值1万亿韩元（7.55 亿美元）的协议。两家公司将在韩国投资建设一家半导体研究工厂，在那里开发EUV技术。三星电子副董事长兼设备解决方案部门负责人Kyung Kye-hyun 强调，该协议将帮助其获得下一代高NA（数值孔径）EUV 光刻设备。

　　在韩国京畿道东滩即将建成的半导体研究工厂中，ASML和三星电子的工程师将共同改进EUV技术。当然，这并不是要在韩国生产光刻机，而是要与ASML建立更深入的合作伙伴关系，以便三星可以更好地使用最新EUV设备。

　　以上谈的是晶圆代工以及逻辑芯片（CPU、GPU等处理器）采用的先进制程需要更多的EUV设备，除此之外，近些年，先进存储芯片也需要EUV，这方面，三星电子和SK海力士依然是需求大户，这两家与美光科技正在这方面进行竞争。

　　近些年，存储芯片，特别是DRAM的制程进入了10nm~20nm时代，而且越来越趋近于10nm，这样，常用的DUV光刻机就难以满足最先进制程DRAM的要求，行业三巨头也逐步在产线上引入了EUV设备。

　　2020年3月，三星电子率先使用EUV光刻机生产DRAM；2021年7月，SK海力士宣布利用EUV量产了LPDDR4内存；2021年10月，三星电子开始用EUV大规模生产14nm制程DRAM。

　　标准型DRAM芯片需求量远远大于单种类型逻辑芯片，三星电子的1Znm制程DRAM量产结果表明，相比于DUV光刻机，EUV极大简化了制造流程，不仅可以大幅度提高光刻分辨率和DRAM性能，还可以减少使用的掩模数量，从而减少流程步骤，降低缺陷率，并大幅缩短生产周期。

　　即使EUV掩模费用（数百万美元）远高于DUV，使用EUV光刻机量产DRAM也具有更高的性价比。

　　近两年，三星电子和SK海力士将EUV光刻机引入1Znm制程DRAM的量产进展顺利，并演进到了第五代1β制程。相对而言，DRAM三巨头中的美光较为保守，没有立即跟进使用EUV。不过，到了2022年，看到使用EUV生产DRAM的诸多好处后，美光也按耐不住了。

　　据悉，美光将把EUV光刻机引入到该公司在日本的新产线-Gamma制程工艺，美光可以从日本政府那里获得15亿美元的补贴。

　　显然，在用EUV制造DRAM方面，韩国两强已经走在了前面。韩国政府出面推动与荷兰和ASML的深度合作，有助于三星和SK海力士存储芯片的后续量产升级。

　　最近，韩国政府如此积极地参与本土半导体产业发展，还有一个刺激因素，那就是日本政府和产业界正在集体行动，想复兴本土的半导体产业。

　　日本企业曾在全球半导体市场占据主导地位，在上世纪80年代后期占据了50%以上的市场份额，但他们目前的份额已经下降到10%左右。尽管在某些领域仍保持着竞争力，例如功率半导体，以及半导体设备和材料，但总体来看，日本需要的很多品类芯片都依赖进口，特别是先进制程（16nm及以下）芯片，其本土几乎是一片荒漠。

　　近两年，日本政府一直致力于提升本土先进制程芯片的制造能力，并采取了一系列措施。

　　为了打造本土半导体供应链，日本政府祭出了大量补贴，不仅吸引台积电落脚日本，力积电也将在宫城县以合资方式与日方合作设厂，加上联电既有的三重县晶圆厂，中国台湾四大晶圆代工厂中，已有三家布局日本。

　　据悉，台积电熊本新厂主建筑已建设完毕并开始移机，有望于2024年第四季度开始量产。台积电还有可能在日本建第二座晶圆厂。

　　除了鼓励外企前往当地投资建厂，日本政府还在2022年8月筹组了由丰田、索尼、NTT、NEC、软银、电装（Denso）、铠侠、三菱UFJ等8家日企及官方共同成立的Rapidus公司，目标是在2025年开始试产2nm芯片，2027年实现量产。

　　据日本媒体报道，ASML将于2024年在日本北海道设立新的技术支持中心，以协助Rapidus的2nm晶圆厂安装和维护EUV光刻设备。

　　Rapidus董事长东哲郎表示，为了打造最先进芯片制造产线家参股企业和日本政府提供的补贴资金远远不够。今年4月，日本经济产业省敲定计划，将额外向Rapidus提供3000亿日元（约22.7亿美元）补贴。但这依然不够，它们需要投下重注。

　　虽然日本在先进制程芯片方面很弱，但该国在半导体材料方面处于世界领先地位，半导体前段工序常用的材料一共19种，其中14种都由日本企业主导，特别是10nm制程以下的光刻胶，基本上只有日企能够生产。这对韩国来说是个不小的问题，因为韩国先进芯片制造所需的关键半导体材料大都需要从日本进口，4年前，因为两国政府和民间因一些事端出现对抗情绪，日本切断了向韩国出口相关半导体材料的渠道，特别是光刻胶，韩国的相关技术和产品没有竞争力。这使得韩国政府和相关企业，特别是三星电子和SK海力士非常被动。

　　今年上半年，日本产业革新投资机构（JIC）同意收购光刻胶巨头JSR，它拥有全球三成左右的市场份额。这家投资机构的背后，就是日本政府。

　　2019年，日本跟韩国翻脸，日本不准向韩国出口光刻胶，这在很大程度上影响了三星电子先进制程芯片的生产，特别是良率，直线下滑BOB半岛综合，因为它只能用纯度不够的光刻胶。

　　韩国深受教训，韩国政府在那时就立志要强化本土半导体材料的供应能力。2022年12月，三星宣布，韩国东进世美肯(Dongjin Semichem)研发的EUV光刻胶已成功应用于芯片生产，东进也是第一家把EUV光刻胶本土化做到量产水平的韩国公司。

　　Dongjin Semichem在日本实施出口管制之后就开始研发光刻胶，并于2020年聘请ASML Korea前CEO Kim Young-sun为副会长，为进军EUV光刻胶业务打下基础。据韩媒ETNews报道，Dongjin Semichem制定了High NA EUV光刻胶开发路线图，从今年下半年启动研发项目，目标是最快在2025上半年完成技术开发。

　　英特尔的改变，使得先进制程的竞争更加激烈，行业三强将在2nm制程芯片量产时走到历史进程中最接近的时段，无论是技术，还是量产能力，很可能是是几十年来差距最小的，而且是三家同时竞争。

　　随着应用需求的发展，存储芯片对制程工艺的要求也越来越高，发展到10nm以下先进制程是迟早的事。

　　日本作为亚洲半导体业曾经的霸主，后来被韩国拉下马，如今，日本又开启了复兴之路。

　　在以上这些竞争和压力面前，韩国政府和相关企业的竞争意识不断加强，不进则退，需要更多行动和措施，才能保持住它们的行业地位。