事件:近期有消息称三星电子第五代高速存储器HBM3e已成功获得英伟达的质量认证,预示着三星即将步入HBM大规模量产的新阶段。报道援引半导体行业内部消息,称三星近期收到来自英伟达的HBM3e产品准入认证(PRA),即将开启供应谈判。然而三星官方否认了通过认证的传闻,强调相关认证工作仍在持续推进中。三星方面表示,所谓的“认证成功”仅是内部进展,HBM3e的部分认证预计将于2024年第三季度末完成。
产业链专家调研观点:
Q:HBM3e 目前情况如何?
A:在 4.5 月的时候有出现一个问题,在 TCB bonding 这一道工序,生产的配方有问题,大概有 10 天的产能受到影响。因未能按约定出货,预计罚款加货的成本需赔偿 6-7 亿美金。M 公司目前 HBM3e 的主要客户是英伟达,供给 H200 这款产品。
Q:有传闻说英伟达 H200 取消了一些客户订单,是因为 HBM3e 供货出了问题,问题是出现 M 公司这边吗?
A:是的,海力士的良率已经 80%多,目前 M 公司可能不到 60%。
Q:生产问题跟地震有关系吗?
A:无关,只是制程上工程师出了一点问题,工程师需要去用一个新的配方,去 cover Shinkawa(TCB 工艺)原本的问题,但这个新配方有问题,因此有 10 天的产能都用了错的配方,所以那些货都不能出给客户,之前出给客户的有被客诉,所以 HBM3e 的良率一直没有很好。
Q:之前 M 公司生产也有一点问题,但是当时说换成 Brewer 的胶之后,良率就提升上去了?
A:对的,可是换了胶之后,之前 pillar 受损的问题又回来了。
Q:您认为这个问题会反应在这一季的财报上吗?
A:根据之前的经验,今年年初在西安的封测厂,其实也有一个赔了 6-7 亿美金的事件,一样也是修改配方出现错误,生产出来的产品流到客户端全部不能用。但这件事并没有反映到财报上。只能说根据之前的经验是这样,不确定这次会不会反应到财报上。
Q:HBM3e 现在有正式出货吗?
A:有。因为 SUSS 机台交机的日程有delay,所以它的产能现在是预计到年底是 18-20K wpm,明年 40k wpm。
Q:之前 SUSS 调研显示,M 公司今年下了 12-13 台订单,今年 Q3 就会入场?
A:对。现在机台进来需要装机,接水电,然后验机。现在其实才验到第 3 或者第 4 台,所以就是 delay。然后机台状况也没有很稳,即便是本来有在生产的机台。
Q:状况不稳是什么意思?
A:在生产过程中,比如说一台机台需要保养,原本可能可以生产 200 片再做保养,但由于机台状况不稳,可能生产 100片就要去做保养,所以产能利用率(UTR)自然下降。
Q:所以是 process 上出现了问题?
A:是的,材料也要是有问题,因为材料品质没有很稳定。
Q:是 Temporary Bonder 的材料还是 MUF 的材料?
A:Temporary Bonder。
Q:那会换成 TOK 东京应化的吗?
A:因为基本上现在 HBM3e 已经交给量产部门,所以现在再要更换材料是很难的,只能从既有的材料和生产的配方是改善,但其实改善效果不大。
Q:为什么海力士一直很稳定,没出现过什么问题?
A:因为海力士从 HBM2 开始就有量产经验,所以这些问题已经克服。
Q:现在一个 cube 或者每 Gb 的价格如何?
A:定价不太清楚,只清楚目前的产能。正常来说,HBM 一个晶片的大小是两倍的 DDR5的面积。但是 M 公司由于良率较差,一个 HBM 晶片的面积会是三倍 DDR5 的大小。目前台中引进了第五代 10nm DRAM 技术给 HBM 用。原本是在日本做,因为日本算是研发厂,现在已经在做第六代,以代号来说就是 1γ,现在量产的是 1β。如果是说第几代的话,β是 10nm 的第五代,γ是 10nm 的第六代。因为 HBM 由于后道的良率不好需要很多 wafer,所以台中这边做 DRAM 的 F16 已经在计划转向第五代的技术,供 HBM 使用。
Q:这些对 M 公司的影响是什么?
A:供生产 HBM 用的 wafer 的量变多,产能明年会提高。因为 M 公司做 DRAM 的主要地方是桃园跟台中。之前是在日本广岛做,先进封装就只有台中一个。
Q:HBM4/4e/12-Hi 的产品进度如何?
A:HBM3e 的 12-Hi,5 月底已经投入量产,虽然目前量产还是以 8-Hi 为主。某种程度来讲,12-Hi 的良率会好于 8-Hi,因为 12-Hi 要叠比较多层,需要的 TSV 路径应该就比较短,原本 8-Hi 的 TSV 路径较长,在前面 DRAM 的制程要挖这么长的 TSV,可能会存在铜填充不满的问题,会有一些特殊的缺陷。这是由于 M 公司自身的技术问题导致。但以 12-Hi 的 TSV 的 size 来说,这个问题就自然消失不见,因为它比较短。
Q:明年英伟达的 B200 Ultra 是 12-Hi 的产品吗?
A:应该是,不确定。目前 12-Hi 西安 M 公司已经投入量产,拿去做验证,验证的时长按照正常流程来看预计 9 月或者年底通过。
Q:所以目前 HBM3e 用的 1β没有用 EUV;HBM4 用的是 1γ,用了 EUV?
A:对,目前 HBM4 日本正在做工程流片的用的都是 1γ。
Q:桃园做 1α,台中做 1β,桃园做 1γ,所以 HBM4 是在桃园做吗?
A:理论上应该是这样。
Q:HBM4/4e/4k 还没有时间线吗?
A:还在研发中。4 本身是 8 层;e 和 k 一个 12 层,一个 16 层,16 层一定要用新的 hybrid bond 的技术,以目前来看,技术方面有遇到瓶颈。
Q:听说海力士 4e 还是用 TC 不用 hybrid bond?
A:因为 hybrid bond 真的蛮难。海力士在 HBM4 的时候会采用 fan-out 的封装方式,就是在 cowos 的时候再加上 fan-out。
Q:HBM3e 良率可以达到 60%吗?
A:没有。应该可以达到 55%,因为为了防止客诉,现在制程中间每一个环节都要检测。
Q:DRAM 价格环比增长可以达到 17%吗?
A:预计 10-15%左右。
Q:DRAM units(Gb 数)环比增长有 2%吗?是否会受到地震的影响?
A:地震没有影响,是谣言。DRAM 目前产能抓得很紧,内部有算 FY3Q DDR5 价格大概上涨 10-15%。
Q:DDR5 目前产能利用率如何?
A:前段没有那么清楚,大概在 80%左右。
Q:bit 个数会增长很多吗?或者说第二季的出货量会比第一季的出货量大吗?
A:bit 个数不太会算。出货量预估会大。
Q:NAND 在 FY3Q 的价格情况如何?
A:NAND 在 FY3Q 预计上涨 8%左右,在 5-10%之间。还有市场上有些人说 NAND 可以去做 DRAM 的产品,是谣言,它们的机台差很多。
Q:NAND 涨价幅度低于预期的原因是为什么?口径下调的原因是什么?
A:这是最新的预估结果,不清楚具体原因,根据内部目前工厂情况来看就是这样,然后预计 FY3Q/4Q 价格增长会放缓。
Q:还有什么工厂里的情况需要注意?
A:最近的火灾不影响生产,因此不会影响到利润;地震也没有造成什么影响;然后就是先进封装这边的赔偿 6-7 亿美金的事件;工厂 Bonder 交机 delay;有几个高管因内部管理问题下台。
Q:英伟达如何反馈?
A:客户不清楚,英伟达对接的是 BU 的单位。
Q:是否了解台积电的涨价情况?
A:目前听到的也是英伟达接受台积电的涨价,苹果不接受。
Q:三星进展如何?
A:三星现在一直没有过验证,是由于过热问题,因为三星使用的材料还是有问题。但三星一直过不了验证跟台积电无关,只是技术问题。因为要通过验证需要拿去台积电做 cowos的工作,市场上有人谣传说台积电担心三星做大,故意不让三星通过验证,但是这是谣言。
Q:所以验证的决定权是台积电而不是英伟达吗?
A:是英伟达会设下一个标准,这个标准在台积电执行。
Q:是否了解台积电的最新情况?
A:台积电目前 hybrid bonding 也是正在研发中还没有量产。Hybrid bonding 目前还没有公司有一条真正的量产线,虽然以前有两款产品,但那是很久以前了。三星用的 hybrid bonding 的机台是三星旗下子公司 SEMES 的;海力士是 Hamni、ASMPT、Hanhua、BESI、TEL还在评估中,因为 hybrid bonding 有两种,一种是 chip on wafer,die 直接 hybrid bonding 到 wafer 上面,另一种是 wafer to wafer,两片 wafer 直接绑起来;台积电是用 BESI、EVG,还有 SUSS,但 SUSS 太慢了。
Q:Hybrid bonding 的 throughput?
A:hybrid bonding 其实也有分层,看需要 bond 几层。目前,大家进度基本就是两片叠在一起。关于 chip on wafer 的 throughput,假设一个 wafer 上有 570 个 good die,然后一个 die上面 bond 一个 wafer,目前一个小时可以弄 4000 个左右。
Q:最后再确认下 M 公司 HBM 产能的问题?
A:今年预计可以达到 18k wpm, die per wafer 570,良率大概 60-70%,相当于 good cells per wafer 370,high of stacking 算 9,后道的良率约 50%。今年年底预计 18-20k wpm,明年年底会翻倍到 40k wpm。目前的 5-6 月大概有 4.5k wpm,7-8 月需要看机台情况。
Q:明年的良率可以提升到 80%吗?
A:不可能。
Q:chip 有机台或者材料的问题吗?
A:就是 Shinkawa 这一台机台的问题,这一台 die stacking 是最关键的步骤,但是这一台一直叠不好。之前说 HBM4 采用 Hamni,现在是想要 HBM3e 就引进 Hamni,但应该是来不及。总结 wafer label 的问题,就是材料影响良率,SUSS 机台 delay 影响产能。Chip 方面是由于 Shinkawa 机器的问题以及生产配方的问题。
Q:stacking 问题是精准度的问题吗?
A:是精准度的问题。认为是硬体方面的问题,可这次损失跟硬体无关。