7 月 5 日，知名半導(dǎo)體分析機(jī)構(gòu) TechInsights 舉辦了線上“存儲(chǔ)半導(dǎo)體進(jìn)展與融合挑戰(zhàn)：DRAM 和 NAND”(Memory Process and Integration Challenges: DRAM & NAND)研討會(huì)。

在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域有著 30 多年從業(yè)經(jīng)歷的高級(jí)技術(shù)分析師 Jeongdong Choe 博士在會(huì)上分享了 DRAM 和 NAND 前沿技術(shù)的發(fā)展以及未來(lái)可能遭遇的挑戰(zhàn)。

日前，三星在 128 層單堆棧產(chǎn)品的容量上(從 256Gb 到 256Gb)不斷實(shí)現(xiàn)突破。對(duì)此，Jeongdong Choe 在研討會(huì)上表示，目前全球主要玩家在 3D NAND 設(shè)計(jì)上都有不同程度的創(chuàng)新，比如三星的 COP 架構(gòu)，SK 海力士的 PUC 架構(gòu)，美光的 CuA 架構(gòu)等等。

三星 128 層單堆棧 3D NAND 的核心競(jìng)爭(zhēng)力在于單堆棧，不同于英特爾等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的多 deck 集成，可以在深寬比(high aspect ration)和 deck 與 deck 的對(duì)齊問(wèn)題上做到最大限度的優(yōu)化，在量產(chǎn) 3D NAND 閃存產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)了世界上最小的單元間距，顯示了單堆棧技術(shù)仍有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

DRAM 市場(chǎng)的幾大參與者包括了三星、美光、SK 海力士，另外再加上南亞科技(Nanya)、力積電(PSMC)和長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)(CXMT)等。

三星、美光與 SK 海力士面向 DDR4、DDR5 和 LPDDR5 應(yīng)用，已經(jīng)以 15nm 和 14nm 級(jí)別的單元設(shè)計(jì)規(guī)則(D / R)發(fā)布了 D1z 和 D1α 節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)品。

美光和 SK 海力士在 D1z 節(jié)點(diǎn)上還在用基于 ArF-i 的雙重曝光，雖說(shuō)部分分析師評(píng)價(jià)三星提前在這一領(lǐng)域布局 EUV 技術(shù)是過(guò)于激進(jìn)的。這張圖同時(shí)也給出了 2024 年之后的一些 DRAM 工藝節(jié)點(diǎn)，包括 D1d、D0a、D0b 等。

除 DRAM 外，NAND 技術(shù)也正在迎來(lái)快速發(fā)展。

當(dāng)前進(jìn)展為三星 176 層(V7)、鎧俠 / 西數(shù) 162 層(BiCS6)、美光 176 層(2ndCTF)、SK 海力士 176 層(V7)，還有長(zhǎng)江存儲(chǔ)的 128 層 XtackingTLC 和 QLC 產(chǎn)品;另外宏旺(MXIC)也宣布了 48 層的 3DNAND 原型產(chǎn)品，預(yù)計(jì)今年晚些時(shí)間或 2023 年進(jìn)入規(guī)模量產(chǎn)。

主要的一些創(chuàng)新型技術(shù)和設(shè)計(jì)，比如 3 層 deck 結(jié)構(gòu)，CuA(CMOS-under-array，美光)、COP(CellOverPeri，三星)、PUC(PeripheryUnderCell，SK 海力士)結(jié)構(gòu)技術(shù)，以及采用 H-bonding 鍵合的 Xtackingdie。其他創(chuàng)新技術(shù)熱點(diǎn)還有諸如三星 Z-NAND、鎧俠 XL-NAND 這類低延遲高速 NAND 產(chǎn)品，也已經(jīng)商用。

新型存儲(chǔ)器方面，STT-MRAM 當(dāng)前的發(fā)展很不錯(cuò)，參與這項(xiàng)技術(shù)研發(fā)的企業(yè)和機(jī)構(gòu)囊括了 Everspin、GlobalFoundries、Avalanche、索尼、美光、Imec、CEA-LETI、美國(guó)應(yīng)用材料、三星、富士通、IBM、臺(tái)積電、SpinTransferTechnologies 等。

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