三星“紧咬”台积电：联手ASML投资7亿欧元布局先进制程

12月13日，在荷兰光刻机巨头阿斯麦公司（ASML）总部举行的半导体合作协议仪式上，韩国半导体巨头三星电子与该公司签订了建立EUV联合研究中心的合作备忘录。

根据备忘录内容，EUV联合研究中心将建在韩国首都地区，三星电子和阿斯麦公司将共同投资7亿欧元(约1万亿韩元)用于开发下一代曝光设备。通过此次和ASML成立联合研究中心，三星电子称将计划提早引入ASML下一代曝光设备，并增加最新产品的生产比例，以引领存储微工艺的创新。

为了保持能够在先进制程赛道上与行业伙伴竞争，三星电子当前已砸下重金。根据财报信息，今年上半年三星电子在芯片基础设施领域投入了超过23万亿韩元，这一数据是去年同期的两倍。此外为了守住ASML这一重要合作伙伴，三星电子曾于2012年以7000亿韩元左右的价格收购了ASML 3%的股份，成为其第二大股东。

不过，存储行业的价格波动也让三星电子的业绩受到影响，未来先进制程上的成本与利润的平衡将是三星下一阶段的重要挑战。

存储大厂“逐鹿”先进制程

极紫外光刻机（Extreme Ultra-violet），又通常被称为EUV光刻机，它以波长为10-14纳米的极紫外光作为光源的光刻技术，该设备当前可被应用于14nm及以下的先进制程芯片的制造。

自率先将EUV光刻技术应用于14纳米DRAM芯片的量产，三星电子就一直力推该技术在DDR5产品线上的落地。

据公开信息，今年5月三星宣布开始量产12nm级16Gb DDR5产品。与上一代产品相比，三星称最新产品的功耗降低了23%，晶圆生产率提高了20%，最高可支持7.2Gbps的传输速度。随后今年9月，三星宣布开发出32Gb DDR5的内存芯片，产品预计在今年底量产。

除了三星，存储行业另外两家巨头也在使用先进制程主攻DDR5。SK海力士于2021年10月推出了全球首款DDR5产品，抢跑另外两家行业竞争对手。随后今年5月，该公司宣布完成用于DRAM的第五代10纳米级（1β）技术研发，并称将向英特尔供应内置该技术的相关产品。

从时间上来看，三星于2021年将EUV技术引入行业，相比之下美光的技术路线规划起步较晚。美光计划从2024年开始将EUV纳入DRAM开发路线图。今年10月，该公司宣布已将1β制程技术应用于16Gb DDR5内存开发，已面向数据中心及PC市场的所有客户出货。

纵观市场，尽管在整个存储行业经历下行周期的背景下上述三家大厂都遭受了降价、减产和去库存的挫折，不过这似乎并没有影响各家推动DDR5产品的布局。美光科技在9月末的业绩说明会议上表示，公司预计其DDR5出货量将在2024年第一季度末超过DDR4，超过行业进展速度。

聚焦先进制程为存储产品性能带来的加持，当前已有不少应用厂商推出了面向DDR5的硬件设备，如英特尔的MeteorLake处理器仅支持DDR5和LPDDR5；AMD的Ryzen 7000也仅支持DDR5。市场调研机构Yole Development分析指出，从DDR4到DDR5的内存过渡将会非常迅速。TrendForce集邦咨询预计，2023~2027年全球晶圆代工成熟制程（28nm及以上）及先进制程（16nm及以下）产能比重大约维持在7:3。

三星的挑战

随着存储行业迈入下行周期，三星电子今年上半年以来的业绩受到影响。

为了缓解资金压力，三星电子除了向母公司三星集团借了20万亿韩元外还出售了部分比亚迪和SFA Engineering的股份。与此同时，三星电子也在陆续出售ASML的股份，截至今年6月底，三星电子对ASML的持股比例从原来的3%下降到仅剩0.7%。

同时有行业人士观察发现，尽管三星电子当前在存储市场份额方面稳坐“头把交椅”，不过从DDR5市场来看，SK海力士的产品由于市场进入时间更早、良率更高，因此似乎更受欢迎。新韩投资证券分析指出，在DRAM三巨头三星、美光、SK海力士之中，SK海力士新一代制程（1β）发展进度相对领先，预计到2024年SK海力士可以在DDR5领域拿下市占冠军的宝座。

TrendForce集邦咨询资深研究副总经理郭祚荣分析，三星电子当前正努力在先进制程领域追赶台积电。

在先进制程领域，台积电一直是行业企业竞争的对象。2023年第三季度，台积电3nm制程 占总营收比例比达到6%；5纳米占37%；7纳米占16%，整体先进制程（7nm 含以下）营收占比已达近六成。

台积电总裁魏哲家在最近召开的一场业绩说明会上指出，3纳米制程良率较好，下半年需求受益于高性能计算及智能手机驱动，全年营收贡献预计约4%至6％，到明年还会更高。而N3E制程已通过验证并达良率目标，将于第三季度量产。他认为，3纳米将作为一个长期工艺节点，未来将持续发展N3P、N3X等制程。

至于更先进的2纳米N2制程，魏哲家表示，研发进展顺利，将如期于2025年进入量产。他指出，AI相关需求要求能效提升，因此客户参与程度和时间均较早，对2纳米的兴趣将与3纳米相当或更高，预期2纳米制程于2025年量产推出后，将是业界最先进制程。

根据TrendForce集邦咨询提供的调研数据，2023年第四季度，三星电子8英寸工厂的产能利用率预计约为41%，居于行业底部水平，12英寸产能利用率约为66%，居于行业中等偏下水平。

“从12英寸产能利用率较低的状况就可以看出，如果没有更多的客户订单，三星电子的工艺很难改善良率。” 郭祚荣表示。