摘要:ZDNet 报道显示,继 3 月份推出 12 层 HBM4 样品后,SK 海力士在京都举行的 2025 年 IEEE VLSI 研讨会(6 月 8 日至 12 日)上公布了长期 DRAM 路线图和可持续发展愿景,重点介绍了 10nm 以下技术的计划。
SK海力士重点介绍了10nm以下技术的计划。
ZDNet 报道显示,继 3 月份推出 12 层 HBM4 样品后,SK 海力士在京都举行的 2025 年 IEEE VLSI 研讨会(6 月 8 日至 12 日)上公布了长期 DRAM 路线图和可持续发展愿景,重点介绍了 10nm 以下技术的计划。
值得注意的是,SK海力士首席技术官Cha Seon Yong在6月10日的主题演讲中强调了现有技术扩展面临的日益严峻的挑战,并补充说,SK海力士将在结构、材料和组件方面的突破的支持下,为10nm及以下的下一代节点采用4F2垂直栅极和3D DRAM技术。
据 ZDNet 指出,4F2 VG(垂直栅极)平台是一种下一代 DRAM 技术,旨在通过垂直栅极结构最大限度地减少单元面积并实现更高的密度、更快的速度和更低的功耗。
在这种垂直栅极结构中,栅极(在 DRAM 晶体管中充当开关)是垂直构建的,并被沟道包围。报告指出,这与传统的平面设计有所不同,在平面设计中,栅极平放在沟道的顶部。
虽然目前大多数 DRAM 仍使用 6F 单元,但 SK 海力士计划转向 4F2 单元和晶圆键合(将电路置于单元下方),以提高性能和单元效率。
与此同时,这家内存巨头还强调,3D DRAM 与 VG 技术一样,是 SK 海力士未来发展路线图的关键支柱。尽管有人警告称,堆叠更多层数可能会推高成本,但 Cha 强调,持续创新将确保规模化发展成为可能,正如其新闻稿所述。
除了架构之外,SK海力士还致力于突破材料和组件的界限,为未来30年的DRAM发展奠定基础。
根据TrendForce的数据,2025年第一季度全球DRAM产业营收达到270.1亿美元,环比下降5.5%。值得注意的是,SK海力士凭借97.2亿美元的营收首次登顶榜首,这得益于HBM3e出货量强劲,价格保持稳定。与此同时,三星则以91亿美元的营收下滑至第二位,环比下降19%。
据悉,与传统的内存单元数组与内存逻辑电路分占两侧的2D DRAM存储相比,3D DRAM是一种将存储单元(Cell)堆迭至逻辑单元上方的新型存储方式,从而可以在单位晶圆面积上实现更高的容量。
采用3D DRAM结构可以加宽晶体管之间的间隙,减少漏电流和干扰。3D DRAM技术打破了内存技术的传统范式。这是一种新颖的存储方法,将存储单元堆迭在逻辑单元之上,从而在单位芯片面积内实现更高的容量。
3D DRAM的优势不仅在于容量大,其数据访问速度也快。传统的DRAM在读取和写入数据时需要经过复杂的操作流程,而3D DRAM可以直接通过垂直堆迭的存储单元读取和写入数据,极大地提高了访问速度。此外,3D DRAM还具有低功耗、高可靠性等特点,使其在各种应用场景中都具有显著优势。
十多年来,业界一直致力于这个方向,特别是受到3D NAND商业和功能成功的推动。
迄今为止,许多3D DRAM概念已经提出并申请了专利,一些主要DRAM厂商正在进行晶圆级测试。
在此前举行的Memcon 2024上,三星电子再次公布了其关于3D DRAM开发的雄心勃勃计划,并明确表示将在2030年前实现这一技术的商业化。
三星电子副社长李时宇在会上详细介绍了4F2 Square VCT DRAM及3D DRAM的研发进展,显示出三星在紧凑型高密度内存领域的领先地位。
相较于在DRAM单元结构上向z方向发展的VCT DRAM,三星电子还聚焦在VS-CAT(Vertical Stacked-Cell Array Transistor,垂直堆迭单元阵列晶体管)DRAM上,该技术类似3D NAND一样堆迭多层DRAM。
除通过堆迭提升容量外,VS-CAT DRAM 还能降低电流干扰。三星电子预计其将采用存储单元和外围逻辑单元分离的双晶圆结构,因为延续传统的单晶圆设计会带来严重的面积开销。
在分别完成存储单元晶圆和逻辑单元晶圆的生产后,需要进行晶圆对晶圆(W2W)混合键合,才能得到 VS-CAT DRAM成品。
据悉,目前三星电子已在内部实现了16层堆迭的VS-CAT DRAM。
三星电子还在会议上探讨了将BSPDN背面供电技术用于3D DRAM内存的可能性,认为该技术有助于于未来对单个内存bank的精细供电调节。
尽管东京电子预测VCT DRAM的商用化要到2027年才能实现,但三星内部对3D DRAM的商业化充满信心,计划在2025年内部发布4F2 Square工艺,并逐步推进3D DRAM的研发,预计在2030年之前推出市场。
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来源:半导体产业纵横