打造 32 奈米 DRAM,聯電 400 天奇襲密謀

作者 | 發布日期 2018 年 08 月 18 日 0:00 | 分類 晶片 , 記憶體 , 零組件 follow us in feedly

聯電是全球第 3 大晶圓代工廠,過去 1 年,做晶圓代工的聯電,卻跨界和專做 DRAM(動態隨機存取記憶體)的美國美光公司打起全球訴訟。去年,美光在台灣和美國控告聯電侵害美光營業祕密,在台灣已遭起訴;今年初,聯電在中國福州,控告美光侵害聯電專利,7 月時,中國福州中級法院發出訴中禁令,禁止美光部分產品在中國販售。你來我往,互不相讓。



真正的導火線,是 2016 年聯電和中國記憶體新廠──福建省晉華集成電路公司的一紙文件,指出聯電和晉華協議,是由晉華提供 3 億美元,替聯電採購研發設備,再按 DRAM 技術的開發進度支付聯電 4 億美元,但聯電必須開發出 32 奈米的 DRAM 相關製程技術。

▲ 福建省晉華集成電路是目前中國 3 個發展 DRAM 技術的團隊之一,整個投資案規模超過台幣 1,500 億元。

左右全球 DRAM 產業的大案  聯電有機會藉此擴大影響力

事實上,2016 年 4 月,經濟部投審會就通過了聯電和晉華的合作案,由聯電在南科研發,再移轉到晉華生產;聯電如果成功,中國和台灣將首度擁有自製 DRAM 的能力,全球 DRAM 產業的格局將因此改變,聯電也能藉此擴大在利基型記憶體市場的影響力,此役可謂非常關鍵。

但是現在,與美光的訴訟讓這起合作案變得極為敏感。中國急於取得 DRAM 的製造能力,合肥睿力、清華紫光和福建晉華三股勢力,都爭相開發 DRAM 技術。我們好奇,聯電在這場大戰裡,扮演什麼樣的角色?

8 月 1 日,《財訊》採訪團隊赴福建晉江,直擊正在大興土木的晉華公司,一探聯電機密 DRAM 生產計畫的虛實。

車子進入晉江,迎面而來的是大批香蕉園,傳統產業才是這裡的主流,轉入一條小路後,右邊赫然出現一棟巨大的晶圓廠;《財訊》造訪時,晉華的主建築物剛剛完成,警衛室的鐵門都還沒裝上,就連一旁的旗杆都是前幾天裝的。

從外部觀察,晉華已經進入裝機階段,因為,門口不時可看到台灣啟德的搬運車,這家公司正是專為台灣晶圓廠搬運設備的搬運商;這代表,這座廠不是空殼子,已經在為生產做準備。

另一跡象是,矽品在晉華對面,也圈下一塊 44,000 坪的土地,趕工興建封測廠,很明顯的,矽品要趕在晉華一開始生產記憶體時,就拿下相關的記憶體封測商機。

▲ 矽品在福建晉華總部對面正拿下 4 萬坪土地,趕工興建封測廠,急著布局晉華未來的記憶體封測商機。

問題是,聯電真能設計出 DRAM 技術嗎?《財訊》記者多次要透過聯電約訪關鍵人物,聯電資深副總經理陳正坤,但被拒絕,他也是現在福建晉華的總經理。

這天中午,《財訊》在晉華門口「堵」到了陳正坤。

陳正坤是台灣瑞晶前總經理,他經營台灣瑞晶時,這家公司是台灣最賺錢的 DRAM 廠,當時,每天下午 5 點,他就帶著年輕的工程師在廠區裡跑步,這是他激勵團隊的方式。

▲ 《財訊》在晉華採訪到聯電資深副總陳正坤,他目前也兼任晉華總經理。

關鍵人物陳正坤現身》
晉華準備試產,趕工布建產能

「陳總,來這裡還跑嗎?」《財訊》記者問陳正坤,跟著他走進晉華的大樓門廳,「快要開始了」,陳正坤笑,我們走進晉華的大門,門廳裡晉華的標誌才剛剛貼上,陳正坤說,「這裡的規模應該有瑞晶的 3 到 5 倍」。規畫是,要讓產能先到位,只要試產沒問題,隨時就能進入量產!但,聯電做 DRAM 良率如何?陳正坤低調回應,「我們已經有良率」,意思是,已經能成功製造產品,只待進一步修正,提高良率。聯電 DRAM 量產,在技術上已有重大突破。

陳正坤透露,聯電研發 DRAM 的研發生產線早已在台灣南科運轉,聯電調集 200-300 名研發工程師進行實驗,「我們做研發,兢兢業業,不敢鬆懈!」他自信地說。

外傳聯電擁有晉華股份,問到這裡,陳正坤急忙否認,「這裡都是福建的」,陳正坤雖然掛晉華總經理,但他其實是從聯電借調到晉華,提供晶圓廠設計服務,讓聯電設計出的 DRAM 技術,能搭配適當的生產設備生產。而且,蓋廠要負擔沉重的成本,根據《紐約時報》報導,這座廠要價 57 億美元。只設計,不投資,對聯電目前的財務狀況來說,負擔才不會太沉重。

福建有可能成為中國第一個量產 DRAM 的地方,問題是,台灣過去也從沒在 DRAM 上取得自主開發的技術,怎麼突然在 1 年半時間,研發出自主的量產技術?

《財訊》採訪多位半導體產業人士,得到的結論是,記憶體設計和製造其實不像外界想得那麼困難,「但繞過 3 家大廠的專利保護網才困難」。過去,DRAM 生產比的是速度,誰能用半導體微縮技術,開發出新一代的記憶體,就能在同樣一片晶圓上,生產出更多、成本更低的記憶體,而且更省電,因此,在製程競賽中落後的廠商,就會因為缺乏成本競爭力被迫退出賽局。但近幾年,由於半導體微縮製程已近物理極限,記憶體線路微縮的速度也在放緩,這一點對新加入競爭的廠商有利。

試圖繞過 3 家大廠專利保護網》
晉華給聯電極大優惠,雙方各擁技術權

根據《財訊》調查,目前聯電高層認為,DRAM 技術裡,device(器件)的設計,相當於邏輯製程的 65 奈米,「這對我們很簡單」,真正難的是 module(模組)的設計,「大約是 14 奈米製程,比較難,關卡在 module 技術」。

聯電已建立起 DRAM 研發能力,並規劃出不只一個世代的產品,雖然第一代從較成熟的 35 奈米開始,但未來有能力自己研發出使用 1X 製程的產品。「DRAM 微縮的速度在放慢,」一位業界人士觀察,聯電如果能從 25 奈米切入,就能做出各式各樣的嵌入式產品,擁有巨大的商業價值,「但聯電對做一般 DRAM 沒有興趣,是為了發展代工用的嵌入式記憶體技術才加入合作案」。

關鍵在於,聯電現在改變策略,要專注發展與台積電不一樣的製程和服務,嵌入式系統用的記憶體技術對聯電未來發展十分重要,這項技術可以用在資料中心、高速運算、物聯網等領域,台積電也積極投入研發。

投入 DRAM 的另一個關鍵是,晉華給了聯電極為優惠的條件。

福建晉華拿出 3 億美元資金,替聯電買專用設備,放在南科聯電 12A 廠做研發,如果做出這項技術,晉華還會再按進度,拿出 4 億美元給聯電,最重要的是,聯電將和晉華共同擁有這項技術的所有權。為了把技術留在台灣,聯電因此把研發基地設在南科。這項技術合作案也通過投審會審查。

其中最重要的限制條件則是,「不能授權中國其他省分使用這項技術;但中國之外,聯電能自由使用這項技術。」聯電等於不用付錢,就有機會取得記憶體技術。

這項計畫早已布局多年,在馬政府時代,曾有兩岸共同研發 DRAM 技術的構想,中國方面也一直積極在全世界找合作對象。當初福建省有意與爾必達前執行長阪本幸雄合作,聯電原本只是想在阪本幸雄的旁邊蓋廠,共同採購設備,降低成本。

阪本幸雄最後「劈腿」,改與合肥合作,「新娘」跑了,福建官方就找上「媒人」,與聯電商議,「不如由聯電來做」,整個計畫前後布局至少 4、5 年。聯電是意外參與這個計畫。

過去幾年,大部分人只注意到晶圓代工之王──台積電的動向,卻沒注意,聯電開始把過去累積的半導體技術實力,拿到新的市場上「變現」。聯電如果成功,中國和台灣將有自製 DRAM 的能力,惟聯電的新策略能否成功,除了攻克技術難關,能不能打贏法律戰,才是接下來最重要的關鍵。

▲ 聯電把 DRAM 技術設計中心放在南科 12A 廠,圖為設計中心所在大樓。

(本文由 財訊 授權轉載;首圖為晉華總部現場)