三星電子正加速3D DRAM的研發

三星電子正在加速 3D DRAM 的研發,在積極擴充人才隊伍的同時還向該項目傾斜了更多的資源。以往,DRAM 是通過晶體管和電容器排在一個平面上生產的。然而,隨着 20 世紀 80 年代末 DRAM 容量超過4兆,提高 DRAM 的密度變得困難,使得重新排列電路和電容成為必然。

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當時,DRAM行業分為“trench group”(溝槽組)和“stack group”(堆棧組),前者選擇將電路和儲存器放在平面下,後者選擇將它們堆積在平面上。

日本的東芝和 NEC 以及美國的 IBM 更傾向於溝槽法,而三星電子則選擇堆疊法。當時,三星電子採用堆疊法是因為這是一種更容易製造 DRAM 和檢查生產過程中問題的方法。因此,三星電子可以建立一個半導體帝國,並在大約 30 年的時間裡一直保持其在 DRAM 市場上的第一地位。

在堆疊法推廣之後,芯片製造商通過縮小單元尺寸或間距來提高 DRAM 的性能。然而,在有限的空間內增加單元的數量,他們遇到了一個物理限制。另一個問題是,如果電容器變得越來越薄,它們可能會坍塌。3D DRAM 的概念就是在這種背景下提出的。目前的 DRAM 可以被稱為 2D DRAM。

據報道,三星電子已經開始開發一種層疊單元的技術。這是與高帶寬內存(HBM)不同的概念,後者是通過將多個模具堆疊在一起產生的。此外,三星電子還在考慮增加 DRAM 晶體管的柵極(電流門)和通道(電流路徑)之間的接觸面。這意味着三面接觸的 FinFet 技術和四面接觸的 Gate-all-around(GAA)技術可以用於DRAM生產。當柵極和通道之間的接觸面增加時,晶體管可以更精確地控制電流的流動。

據報道,美光科技和SK海力士也在考慮開發3D DRAM。美光提交了一份與三星電子不同的3D DRAM的專利申請。美光公司的方法是在不鋪設單元的情況下改變晶體管和電容器的形狀。應用材料公司和Lam Research等全球半導體設備製造商也開始開發與3D DRAM有關的解決方案。

然而,由於開發新材料的困難和物理限制,3D DRAM的商業化還需要一些時間。業內人士預測,3D DRAM將在2025年左右開始問世。

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