行业里程碑，DRAM进入EUV时代
2020-03-26
14:27:07
来源: Sophie
来源：内容来自半导体行业观察综合，谢谢。
三星电子昨天宣布，公司已成功交付了100万个业界首个基于极紫外（EUV）技术的10nm级（D1x）DDR4（Double Date Rate 4）DRAM模块。）。他们指出，新的基于EUV的DRAM模块已经完成了全球客户评估，将为高端PC，移动，企业服务器和数据中心应用中使用的更先进的EUV工艺节点打开大门。
三星电子DRAM产品与技术执行副总裁Jung-bae Lee表示：“随着基于EUV的新型DRAM的生产，我们正在展示我们对提供革命性的DRAM解决方案以支持我们的全球IT客户的全部承诺。“这项重大进步强调了我们将如何通过及时开发高端工艺技术和面向高端内存市场的下一代内存产品，继续为全球IT创新做出贡献。”
三星是首家在EUV DRAM生产中采用EUV的公司，以克服DRAM扩展方面的挑战。EUV技术减少了多重图案制作中的重复步骤，并提高了图案制作的准确性，从而提高了性能，提高了产量，并缩短了开发时间。
EUV将从其第四代10nm级（D1a）或高度先进的14nm级DRAM开始全面部署在三星的下一代DRAM中。三星预计明年将开始批量生产基于D1a的DDR5和LPDDR5，这将使12英寸D1x晶圆的生产效率提高一倍。
随着明年DDR5 / LPDDR5市场的扩展，该公司将进一步加强与领先的IT客户和半导体供应商在优化标准规格方面的合作，因为它将加速整个内存市场向DDR5 / LPDDR5的过渡。为了更好地满足对下一代优质DRAM不断增长的需求，三星将在今年下半年开始在韩国平泽市建立第二条半导体生产线。
作为一种用于系统中的主存储器，现在
DRAM
可以采用的最先进的设备大约是基于
18nm
至
15nm
的工艺，很多人认为
DRAM
的物理极限约为
10nm
。
在过往供应商按照传统的速度扩展或缩小
DRAM
，在每个节点上，
DRAM
的比例大约为
30
％。
多年来，半导体光刻设备已经取得了许多进步，采用具有高数值孔径（NA）的大透镜或使用短波长光作为光源。然而，随着栅极长度减小到30nm以下，现有的液浸ArF光刻设备的图案化能力达到了极限。虽然将多图案方法应用于最大18nm的DRAM，但这会增加加工步骤，并导致生产率下降和材料成本增加，所有这些都导致生产成本不断攀升。当处理步骤的数量达到近500到600时，唯一的解决方案是通过施加更短波长的光，用“更细的刷子”绘制微小的电路图案。
为此厂商们在探索新的存储器和技术之余，也开始探求EUV对DRAM微缩的支持。
按照VLSI Research首席执行官Dan Hutcheson的说法，使用EUV，您可以获得更好的图案保真度。因为随着掩模层堆叠得越多，得到的图像就越模糊，这也是EUV能致力于解决的问题。为此除了三星外，韩国的另一家巨头SK Hynix也是将DRAM推向EUV的另一个支持者。
相关资料显示，SK Hynix计划在1anm使用EUV，该技术将于2021年面世。但是，他们不会将EUV用于1z量产。相反，他们也许可以将其用于1a或1b批量产品。” TechInsights的Choe说。
而SK Hynix官方也表示，通过借助13.5nm波长的光，该波长比现有的193nm ArF波长短得多，使得EUV可以实现更精细的半导体电路图案，而无需进行多图案化。通过这种方式，减少了处理步骤的数量，从而使制造时间比目前的四图案技术（QPT）等多图案技术要短，这使EUV成为DRAM迄今为止唯一的突破。
但是，并非所有人都转向EUV。在先进的DRAM节点上，美光计划将193nm浸没式光刻和SADP扩展到1bnm。对于1cnm，他们正在加快四倍图案的开发。美光方面表示，他们正在继续EUV的评估当中。
但其实除了EUV之外，要继续微缩DRAM，我们还需要更多的支持。从专家介绍我们得知，今天的1T1C DRAM可能会再延长几年，但可能会在12nm到10nm的范围内耗尽。为此，业界正在寻找以4F2 Cell尺寸将DRAM扩展至10nm以下的方法。而在TechInsights的Choe看来，“垂直门（vertical gate）以及无电容的1T DRAM单元是4F2的候选产品。”
这里存在一些挑战，特别是对于类似于3D结构的垂直栅极沟道晶体管。三星首席工程师Dongsoo Woo在之前的演讲中说：“问题是字线到字线的耦合以及位线到位线的耦合”，他补充说。
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