三星被曝将首次外包芯片“光掩模”生产

据报道，三星电子正在推动存储半导体制造所用光掩模的生产外包。此前，三星电子一直是在内部生产所有光掩模，以防止技术泄漏，但最近有消息称，由于各种原因，三星电子正试图改变其运营立场。

业内人士透露，三星电子目前正在评估低规格光掩模的委托公司，候选企业包括日本Toppan控股子公司Tekscend Photomask和美国Photronics旗下PKL，评估结果预计第三季度公布。

据悉，三星决定将光掩模生产外包的原因有很多。首先就是三星电子i-line和KrF级光掩模制造设备（电子束等）因老化而需要更换，但这些设备已经停产，因此很难引入新的设备。其次，此前信息安全问题是阻止外包的决定性原因，但目前三星电子无法再保持过去的绝对技术优势，即使将低规格光掩模外包出去也没有重大的技术泄漏风险。当然，就生产成本而言，光掩模内部生产仍然是更便宜的。

据悉，三星电子计划将i-line和KrF级光掩模外包之后，把空出的内部资源集中到ArF和EUV的光掩模生产。

由于半导体工艺的小型化，光掩模的使用在不断增加。在逻辑半导体方面，由于它们从10nm小型化到1.75nm，因此使用的掩模数量从67个增加到78个。在DRAM方面，掩模的使用已从过去的30~40个显著增加到现在的60多个。此外，多重曝光技术也进一步增加了光掩模所需数量。

业内人士透露，去年韩国光掩模市场的规模估计在7000亿韩元左右，光掩模厂家的生产利用率已经饱和到90%以上。随着中国无晶圆厂需求持续增加，光掩模厂家开工率持续走高，若加上三星电子新型存储器光掩模的外包量，DB HiTek等代工企业可能在获取光掩模方面面临巨大困难。

业内人士表示，“如果三星电子的光掩模外包成为现实，韩国无晶圆厂和代工厂的光掩模采购计划可能会被打乱。”

2024年全球光掩模市场150亿美元

光掩模是集成电路晶圆制造用母版，承载着集成电路设计版图的相关信息。在晶圆制造工艺中，通过光刻胶涂敷、曝光、显影等一系列工艺，将光掩模上的图形转移到被曝光的衬底材料上，实现图形转移。

光掩模根据光源的波长分为以下类型：

• i-line使用 365nm波长，用于构建简单的结构电路。

• 氟化氪（KrF）使用248nm波长， 用于具有中等分辨率的通用半导体工艺。

• 氟化氩（ArF ）使用193nm波长，是一种高分辨率光源，可以实现更精确的图案，并用于更精细的工艺。

• 极紫外光（EUV）使用13.5nm波长，是实现超精细图案的最新技术，对于最精细的先进工艺至关重要。

据行业权威机构统计，2024年全球光掩模市场规模已达到150亿美元，同比增长高达8.5%，这一增速远超半导体行业整体增速。此外，有行业专家预测，到2028年，全球光掩模市场规模有望突破200亿美元大关，年均复合增长率将超过7%。

三星电子聚焦ArF和EUV等先进技术

三星电子未来将聚焦ArF和EUV等先进技术，并致力于推动关键半导体材料的本土化。

据业内人士透露，三星电子半导体部门正在加快努力用韩国本土替代品取代“ArF（氟化氩）空白掩模”。目前，三星对这些掩模的采购严重依赖日本的Hoya。然而，三星现在正与韩国生产商S&S Tech密切合作，以实现本土化。一位业内人士透露，“三星一直在接收少量国产ArF空白掩膜，但最近已开始评估在特定工艺中全面采用。”

除了ArF空白掩膜，三星还在加大力度将其他高度依赖日本的材料本地化。对于目前由日本三井化学主导的EUV薄膜，三星正在与韩国FST合作实现本地化。此外，对于高带宽存储器（HBM）的关键材料非导电膜（NCF），三星正在与LG Chem合作。

三星电子将从ASML引进首台High-NA EUV光刻机EXE:5000，这意味着三星将正式加入与英特尔和台积电在下一代光刻技术商业化研发方面的竞争。根据此前相关资料，EXE:5000的设计使其能够每小时处理超过185片晶圆，相比NXE系列的产能有所提升。

与此同时，三星电子正在与蔡司集团深化在下一代极紫外光刻技术和芯片技术领域的合作。双方同意扩大在EUV技术和尖端半导体设备研发方面的合作，以进一步增强在代工和存储芯片领域的业务竞争力。通过这次合作，三星希望提升下一代半导体技术，优化芯片制造流程，提高先进芯片的生产良率。