In der Vergangenheit waren EUV-Lithografiemaschinen stets die zentralen Geräte, die fortschrittliche Logik-Waferhersteller wie TSMC und Intel um die Beschaffung konkurrierten. Doch diese Situation ändert sich gerade. Mit der fortschreitenden Verkleinerung der DRAM-Prozesse beginnen auch Speicherhersteller, sich der EUV-Beschaffungsfront anzuschließen. Von Nanya Technology und Winbond über Samsung bis hin zu SK Hynix – immer mehr DRAM-Hersteller beschleunigen ihre EUV-Strategie.
Der Grund dahinter ist nicht kompliziert. Früher stützte sich die DRAM-Fertigung hauptsächlich auf traditionelle Lithografietechnologie, doch mit dem Eintritt der Prozesse in fortgeschrittenere Generationen müssen traditionelle Lithografieverfahren durch mehrfache Belichtungen feinere Schaltkreismuster erzeugen, wodurch Fertigungskomplexität und -kosten steigen. EUV kann den Einsatz von Mehrfachbelichtungen reduzieren und wird im fortschrittlichen DRAM-Fertigungsprozess zunehmend wertvoller. Insbesondere mit dem wachsenden Bedarf an HBM und Hochleistungs-DRAM müssen Speicherhersteller durch fortschrittliche Prozesse die Wettbewerbsfähigkeit ihrer Produkte steigern.
Das Problem ist, dass EUV-Lithografiemaschinen derzeit nur von ASML allein geliefert werden können. Die Geräte, um die früher hauptsächlich fortschrittliche Logik-Waferhersteller konkurrierten, haben nun mit den DRAM-Herstellern eine neue Käufergruppe hinzugewonnen. ASML hat bereits erklärt, dass die Geräteliefermengen von 2027 bis 2028 möglicherweise die Kundennachfrage nicht decken können. Der Wettstreit um EUV-Lithografiemaschinen wird offensichtlich weiter an Intensität zunehmen.
Nanya Technology und Winbond beginnen mit dem EUV-Ausbau
Betrachten wir zunächst die taiwanesischen DRAM-Hersteller. Obwohl Nanya Technology und Winbond in ihrer Größe nicht mit Samsung, SK Hynix und Micron vergleichbar sind, haben beide Unternehmen bereits mit den Vorbereitungen für die EUV-Einführung begonnen. Dies zeigt auch, dass EUV sich von einem fortschrittlichen Prozesstool einiger weniger führender Speicherunternehmen allmählich zu einem wichtigen Bestandteil der zukünftigen Technologieroute immer mehr DRAM-Hersteller entwickelt.
Besonders groß sind die Aktivitäten von Nanya Technology. Berichten zufolge plant das Unternehmen, in den Jahren 2026 bis 2029 etwa 346,6 Milliarden Neue Taiwan-Dollar, umgerechnet rund 10,7 Milliarden US-Dollar, in die neue DRAM-Fabrik Fab 5A zu investieren. Dies ist eines der größten Investitionsprojekte seit der Gründung von Nanya Technology und zugleich eines der größten Einzelinvestitionsprogramme der taiwanesischen DRAM-Industrie in den letzten Jahren. Die Hauptaufgabe der neuen Fabrik besteht darin, die Entwicklung fortschrittlicher DRAM-Prozesse voranzutreiben und schrittweise EUV-Geräte einzuführen.
Nach dem Plan von Nanya Technology wird Fab 5A rund um die Prozessgenerationen 1B, 1C, 1D und 1E errichtet. Derzeit befindet sich der 1C-Prozess des Unternehmens bereits in der Pilotproduktionsphase, und die Entwicklung des 1D-Prozesses nähert sich ebenfalls der Endphase. Die neue Fabrik soll voraussichtlich ab der zweiten Jahreshälfte 2027 mit der Waferproduktion beginnen, 2028 eine Monatskapazität von 30.000 Wafern erreichen und 2029 weiter gesteigert werden, mit dem Endziel von 45.000 Wafern pro Monat. Für Nanya Technology dient diese Kapazitätserweiterung nicht nur der Erhöhung der Waferkapazität, sondern wichtiger noch der Nutzung der neuen Fabrik zur Prozessaufwertung und zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit auf Märkten wie DDR5.
Der EUV-Einführungszeitplan von Winbond ist hingegen relativ später angesetzt, doch die entsprechenden Vorbereitungen haben bereits begonnen. Laut einem Bericht von MoneyDJ erklärte Chen Pei-Ming, General Manager von Winbond, dass der 14-nm-Prozess des Unternehmens in zwei Technologiegenerationen unterteilt werde, von denen eine kein EUV nutze und die andere EUV einführen werde. Bei reibungslosem Forschungsfortschritt wird die offizielle Einführung für 2030 erwartet.
Bemerkenswert ist, dass die Zusammenarbeit zwischen Winbond und ASML im Bereich EUV bereits etwa dreieinhalb Jahre andauert. Das Unternehmen hat bereits Mitarbeiter zu ASML zur Schulung entsandt und Testläufe sowie Messungen an Geräten durchgeführt. Chen Pei-Ming verriet zudem, dass ASML zugesagt habe, das erste EUV-Gerät in etwa zwei Jahren liefern zu können, während Folgegeräte nach aktuellen Lieferzeiten etwa dreieinhalb Jahre benötigen würden. Mit anderen Worten: Obwohl Winbond die offizielle EUV-Einführung auf 2030 legt, müssen Gerätebeschaffung, Personalschulung und Prozessvorbereitung bereits im Voraus erfolgen.
Gleichzeitig treibt Winbond den Ausbau der Kaohsiung-Fabrik voran. Das Unternehmen hat zuvor entsprechende Investitionen von über 70 Milliarden Neue Taiwan-Dollar genehmigt, die für den Hochbau der Module-B-Halle, elektromechanische Einrichtungen sowie die Beschaffung einiger Geräte mit langen Lieferzeiten verwendet werden. Für einen Speicherhersteller wie Winbond lässt sich die Aufwertung auf fortschrittliche Prozesse nicht allein durch den Kauf einer Lithografiemaschine bewerkstelligen; es sind auch begleitende Fabrikgebäude, Produktionsanlagen und Prozessentwicklung erforderlich. Der lange EUV-Einführungszyklus bedeutet auch, dass Unternehmen ihre Investitionen im Voraus planen müssen.
Samsung und SK Hynix verstärken ihre Beschaffung, EUV-Gerätelieferzeiten werden immer knapper
Wenn Nanya Technology und Winbond für die weitere Ausweitung des EUV-Anwendungsbereichs stehen, so sind Samsung und SK Hynix die wichtigsten Beschaffungskräfte in diesem Gerätewettstreit. Die beiden koreanischen Speicherriesen verstärken ihre EUV-Gerätebeschaffung, angetrieben von der doppelten Nachfrage nach der Aufwertung fortschrittlicher DRAM-Prozesse und zukünftiger Kapazitätserweiterung.
Laut einem Bericht der koreanischen Zeitung „Chosun Economy“ vom 8. November bestellen Samsung Electronics und SK Hynix derzeit verstärkt EUV-Lithografiemaschinen bei ASML, wobei beide Unternehmen jeweils Investitionen in Höhe von 10 bis 20 Billionen koreanischen Won tätigen. SK Hynix hatte bereits im März dieses Jahres bekannt gegeben, EUV-Geräte im Wert von etwa 11,95 Billionen koreanischen Won zu beschaffen, mit einer Lieferfrist bis zum 31. Dezember 2027. Aufgrund der angespannten Versorgung mit Schlüsselgeräten hat sich die Lieferzeit für einige Geräte auf bis zu das Doppelte des bisherigen Niveaus verlängert, und beide Unternehmen erwägen, Bestellungen vorzuziehen und je nach tatsächlichem Bedarf Nachbestellungen vorzunehmen.
Der Gerätebedarf von Samsung steht in engem Zusammenhang mit dem Ausbauplan des Pyeongtaek-Campus. Samsung hatte zuvor einen Plan angekündigt, in den nächsten fünf Jahren 450 Billionen koreanischen Won in Korea zu investieren, darunter die fünfte Produktionslinie (P5) des Pyeongtaek-Campus, die 2028 den Betrieb aufnehmen soll. Berichten zufolge übersteigt das Investitionsvolumen für die einzelne P5-Halle 60 Billionen koreanischen Won, und der Reinraum der ersten Phase soll in der ersten Jahreshälfte 2027 fertiggestellt werden. Mit dem Fortschreiten des Fabrikbaus wird auch die anschließende Geräteinstallation schrittweise erfolgen, wobei EUV-Lithografiemaschinen selbstverständlich zu den wichtigen Geräten gehören.
Warum legen Samsung und SK Hynix so großen Wert auf EUV? Ein sehr direkter Grund ist, dass fortschrittliche DRAM-Prozesse zunehmend von EUV abhängig sind. Am Beispiel des 1c-DRAM von SK Hynix wies TrendForce zuvor darauf hin, dass das Unternehmen plant, in dieser Produktgeneration EUV-Prozesse mit mehr als fünf Schichten einzusetzen, etwa zwei Schichten mehr als in der vorherigen Generation. Mit der weiteren Verkleinerung der Prozesse bedeutet eine erhöhte Anzahl von EUV-Anwendungsschichten, dass für dieselbe DRAM-Kapazität möglicherweise mehr EUV-Geräte konfiguriert werden müssen.
Dies ist auch der Grund, warum Speicherhersteller jetzt Geräte im Voraus sichern müssen. Bei der DRAM-Fertigung werden Geräte nicht erst nach Fertigstellung einer neuen Fabrik beschafft; Lieferung, Installation, Inbetriebnahme und Prozessvalidierung von Lithografiemaschinen erfordern erhebliche Zeit. Wenn Geräte nicht planmäßig verfügbar sind, kann der gesamte Produktionsanlauf der neuen Fabrik beeinträchtigt werden. Für Samsung und SK Hynix, die an der nächsten DRAM- und HBM-Produktgeneration arbeiten, ist die Geräteversorgung bereits zu einem Faktor geworden, der bei der Kapazitätsplanung berücksichtigt werden muss.
Die Kapazitätserweiterung von ASML kann die Marktnachfrage derzeit jedoch noch nicht vollständig decken. Das Unternehmen erklärte in seiner Ergebnispräsentation für das dritte Quartal, dass die EUV-Geräteliefermengen von 2027 bis 2028 möglicherweise nicht ausreichen werden, um die Kundennachfrage zu befriedigen. In diesem Jahr wird ASML voraussichtlich etwa 65 EUV-Geräte ausliefern, was im Vergleich zu 44 im Vorjahr einem Anstieg von nahezu 50 % entspricht. Selbst wenn das Unternehmen plant, die Kapazität 2027 um 30 % zu erhöhen und eine weitere Steigerung um 30 % im Jahr 2028 zu prüfen, wird es weiterhin schwierig sein, die Kundennachfrage vollständig abzudecken.
Dies bedeutet, dass der Wettbewerb auf dem EUV-Gerätemarkt in eine neue Phase eintritt. Früher waren fortschrittliche Logik-Waferhersteller wie TSMC und Intel die Hauptkräfte bei der EUV-Beschaffung; heute verstärken auch DRAM-Hersteller ihre Investitionen, und Unternehmen wie Nanya Technology und Winbond haben sogar bereits mit den Vorbereitungen für die EUV-Einführung in den kommenden Jahren begonnen. Für ASML bietet der Speichermarkt zweifellos eine neue Nachfragequelle; für Chiphersteller jedoch kann die Frage, ob sie Geräte frühzeitig erhalten können, möglicherweise direkt das Tempo der nächsten Prozessgeneration beeinflussen.
EUV-Lithografiemaschinen sind längst nicht mehr nur ein umkämpftes Terrain für Logikchip-Hersteller – auch DRAM-Hersteller sind in diesen Wettstreit eingestiegen.
Dieser Artikel stammt vom WeChat-Offiziellen-Account „Halbleiterindustrie-Beobachtung“ (ID: icbank), Autor: Redaktion
